高灵敏度、超紧凑的涂有Ag / PDMS双层膜的纤维微尖SPR温度计

由 ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:36
文章英文标题
High sensitivity and ultra compact fiber-optic microtip SPR thermometer coated with Ag/PDMS bilayer film
正文
本文报道了一种超紧凑型反射式SPR微尖温度探针，可实现数微米的二维空间分辨率。我们提出的铅笔形全光纤微尖是一个长度为40   μ m、梯度直径为2   μ m ~ 10   μ m的SO2圆锥柱体，开发多类型的微功能化传感器。由于超细微尖的强倏逝场，在其表面沉积纳米银( Ag )薄膜可以有效激发表面等离子体共振( SPR )。由于SPR效应的高折射率( RI )灵敏度和聚二甲基硅氧烷( PDMS )的高热光系数( TOC )，涂复PDMS微米膜的微尖SPR探针的温度灵敏度可达1.985   nm / ° C。在SPR温度计表面涂复Teflon 1600纳米膜可以有效增强其不粘性、防潮性和耐磨性。测试结果表明，探头几乎不受湿度的干扰。这种新型传感平台可以通过组装高性能传感材料和超致密的光纤结构来演示。
文章内容（英文）
In this paper, we report an ultra-compact reflective SPR microtip temperature probe, which can achieve 2-D spatial resolution of several microns. The pencil-shaped all-fiber microtip proposed by us is a SO 2 cone-cylinder with a length of 40 μm and a gradient diameter of 2 μm-10 μm, which can be used to develop multi-type tiny functionalized sensors. Due to the strong evanescent field of the ultra-fine microtip, the surface plasmon resonance (SPR) can be effectively stimulated by depositing nano-silver (Ag) film on its surface. Owing to the high refractive index (RI) sensitivity of SPR effect and the high thermo-optic coefficient (TOC) of polydimethylsiloxane (PDMS), the temperature sensitivity of microtip SPR probe coated with PDMS micron-film can reach to 1.985 nm/°C. Teflon 1600 nano-film on the surface of the SPR thermometer can effectively enhance the non-stickiness, moisture-proof and wear resistance. The test results show that the probe is hardly disturbed by humidity. This new sensing platform can be demonstrated by assembling high-performance sensing materials and ultra-compact fiber-optic structures.
来源出处
Journal|[J]Optical Fiber TechnologyVolume 65, 2021.
谷歌学术影响力
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DOI
https://doi.org/10.1016/J.YOFTE.2021.102619

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