基于太赫兹布拉格光纤的表面生物传感器
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

(1.天津工业大学 电气与电子工程学院,天津市光电检测技术与系统重点实验室,天津 300387; 2.天津大学 精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术教育部重点实验室,天 津 300072)

作者简介:

石嘉(1990-),男, 博士研究生, 天 津工业大学电气与电子工程学院副教授, 硕士生导师, 主要从事光纤传感器和太赫兹成像方 面的研究.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

天津市教委科研计划项目(2019KJ015)资助项目 (1.天津工业大学 电气与电子工程学院,天津市光电检测技术与系统重点实验室,天津 300387; 2.天津大学 精密仪器与光电子工程学院,光电信息技术教育部重点实验室,天津 300072)


Surface bio-sensor based on terahertz Bragg fiber
Author:
Affiliation:

(1.Tianjin Key Laboratory of Optoelectronic Detection Technology and System, Scho ol of Electrical and Electronics Engineering,Tiangong University,Tianjin 300387, Chi na; 2.Key Laboratory of Opto-Electronics Information Technology (Ministry of Ed ucation),School of Precision Instruments and Opto-Electronic Engineering,Tianji n University,Tianjin 300072, China)

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    空心布拉格光纤在传感领域应用极为广泛。本文提出了一种基于带有缺陷层的太赫 兹(terahertz,THz)空心布拉格光纤的表面生物传感器,并对该传感器在太赫兹频段的细菌种类检测性能进行 分析。在太赫兹布拉格光纤中,高折射率光敏树脂层和低折射率空气层以纤芯为中心周期性 排列,在纤芯内壁沉积分析物引入缺陷模式。本文对提出的传感器性能进行了数值研究。仿 真结果表明,该传感器有很高的纤芯功率比,限制损耗在0.3 THz和0.45 TH z频 段有损耗峰,能得到可识别的特征频率,此特征频率用于细菌种类检测。当频率大于0.7 TH z时,该传感器可实现厚度无关的表面生物传感。本文所提出的基于太赫兹空心布拉格光纤 的 表面生物传感器可用于检测细菌种类,在微生物检测方面有很大的应用潜力。

    Abstract:

    Hollow-core photonic Bragg fibers have a wide range of sensing applic ations.In this paper,a hollow-core photonic Bragg fiber with defect layers is proposed and analyzed for bacterium detection in the terahertz (THz) frequency range.The hollow core of t he fiber is surrounded by a periodic sequence of high/low refractive index (RI) multilayers including the photosensitive resin and air.The analytes are deposited on the inner surface of the THz hollow- core Bragg fiber to induce the defect layer.The performance of the proposed sur face bio-sensor is numerically investigated.The result shows that the proposed surface bio-sen sor provides a high core power fraction.The confinement loss of the proposed surface bio-sens or takes on two peaks in the frequency range of 0.3—0.4THz and 0.45—0.55THz,respective ly.The distinguishable characteristic frequencies of the proposed surface bio-sensor a re obtained with different bacterium deposited on the inner surface of the THz Bragg fiber which can be used to recognize the kind of the bacterium.Furthermore,the thickness-independent sur face sensing can be realized in the high frequency range.The proposed surface bio-sensor ba sed on THz hollow-core Bragg fiber can be used to recognize the kind of the bacterium and has a great potential in microorganism detections.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

石嘉,田琳琳,苏梦雅,白华,徐伟,姚建铨.基于太赫兹布拉格光纤的表面生物传感器[J].光电子激光,2022,33(2):127~132

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:2021-05-29
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2022-03-24
  • 出版日期:
文章二维码