光子晶体光纤

半边PDMS涂层双参数PCF传感器用于海水盐度和温度的同时测量

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:42
提出了一种基于表面等离子体共振( SPR )的新型半侧PDMS涂层光子晶体光纤( PCF )传感器,用于海水盐度和温度的同时检测。在PCF的外表面镀上等离激元物质金,通过激发SPR效应测量海水盐度。此外,聚二甲基硅氧烷( PDMS )层作为独立的温度传感通道被涂复在传感器表面的上半边。研究了表面等离子体激元( SPPs )模式与四种不同核心模式之间的模式耦合特性。同时,利用有限元方法( FEM )对各种几何参数对传感特性的影响进行了理论模拟,数值结果表明,所设计传感器的盐度灵敏度可达0.307   nm /‰,分辨率为0.3257‰,在25 ~ 50  ℃的传感范围内,温度灵敏度为-4.937   nm /℃,分辨率为0.0203  ℃。该传感器具有制作简单、传感性能优良、成本低等优点,不仅实现了两个参数的同时测量,而且在海水监测领域具有潜力。

双D型光子晶体光纤中基于表面等离子体共振的海水折射率和温度的同时测量

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:32
本工作提出了一种双D型光子晶体光纤( PCF )来测量海水的折射率和温度。在双D型PCF中的两个抛光平面上设计了两个金层。透射谱中出现了两个限制损耗峰,这是由于表面等离子体共振激发在两个金层上。为了实现双参数传感,两个抛光平面中的一个进一步涂复了温度敏感的聚二甲基硅氧烷( PDMS )层。海水被假设涂在PCF的外表面。有限元数值计算结果表明,海水折射率的测量灵敏度分别达到1371和1228nm / RIU,温度的测量灵敏度分别达到-0.3和-1.06nm /℃。最后得到了可同时测量海水折射率和温度的传输矩阵表达式。设计的双D型PCF结构简单、灵敏度高、可双参数测量,有望成为海水监测的候选器件。

双D型光子晶体光纤中基于表面等离子体共振的海水折射率和温度的同时测量

ty10086 提交于 周三, 08/25/2021 - 15:30
本工作提出了一种双D型光子晶体光纤( PCF )来测量海水的折射率和温度。在双D型PCF中的两个抛光平面上设计了两个金层。透射谱中出现了两个限制损耗峰,这是由于表面等离子体共振激发在两个金层上。为了实现双参数传感,两个抛光平面中的一个进一步涂复了温度敏感的聚二甲基硅氧烷( PDMS )层。海水被假设涂在PCF的外表面。有限元数值计算结果表明,海水折射率的测量灵敏度分别达到1371和1228nm / RIU,温度的测量灵敏度分别达到-0.3和-1.06nm /℃。最后得到了可同时测量海水折射率和温度的传输矩阵表达式。设计的双D型PCF结构简单、灵敏度高、可双参数测量,有望成为海水监测的候选器件。