近红外光激发表面等离子体共振的光子晶体光纤高折射率传感器
Photonic Crystal Fiber High Refractive Index Sensor with Surface Plasmon Resonance Excited by Near-infrared Light
投稿时间:2024-03-12  修订日期:2024-04-18
DOI:
中文关键词:  光子晶体光纤  表面等离子体共振  近红外光  折射率传感  有限元
英文关键词:photonic crystal fiber, surface plasmon resonance, near-infrared light, refractive index sensing, finite element method
基金项目:
作者单位邮编
邬佶芮 西安石油大学 710000
马成举* 西安石油大学理学院 
李东明 西安石油大学理学院 
胡辉 西安石油大学理学院 
李霆宇 西安石油大学理学院 
李岩 西安石油大学理学院 
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中文摘要:
      本文基于表面等离子体共振效应设计了一种光子晶体光纤折射率传感器,在近红外波段(1.4-2.4 )激发了表面等离子体共振效应,提高了同波段同类型传感器的折射率检测上限,实现了高折射率传感。利用有限元方法对所设计光子晶体光纤折射率传感的损耗、表面等离子体共振效应和折射率传感特性进行了仿真和分析,并对其结构进行了优化,在折射率范围1.44-1.58之间,实现了灵敏度为9100nm/RIU,分辨率为1.099?10-5的折射率传感,该研究有望应用于原油泄漏检测领域。
英文摘要:
      In this paper, a photonic crystal fiber optic refractive index sensor is designed based on the surface plasmon resonance effect, which is excited in the near-infrared wavelength band (1.4-2.4 ), and the upper limit of the refractive index detection of the same type of sensor in the same wavelength band is raised, and high refractive index sensing is realized. The properties of loss, SPR effect and refractive index sensing are simulated and analyzed by using the finite element method . The sensor’s structure is also optimized. In the refractive index range from 1.44 to1.58, we achieve a high refractive index sensor with a sensitivity of 9100nm/RIU and a resolution of 1.099?10-5. This research is expected to be applied in the field of crude oil leakage detection area.
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