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基于Ag-Ta2O5双侧抛磨U型PCF-SPR折射率传感器OA

Ag-Ta2O5-based double-sided polished U-shaped PCF-SPR refractive index sensor

中文摘要英文摘要

为解决现有光子晶体光纤表面等离子体共振传感器制备复杂、检测范围受限的问题,设计一种基于Ag-Ta2O5双侧抛磨U型光子晶体光纤表面等离子体共振(PCF-SPR)折射率传感器.该传感器通过常规抛磨工艺构建U型槽,槽内依次涂覆纳米Ag层与Ta2O5保护层以增强纤芯模式与等离子体模式耦合,采用有限元法进行数值仿真优化.仿真结果表明:当折射率检测范围为1.16~1.36时,最大波长灵敏度达25 500 nm/RIU,振幅灵敏度达736.86 RIU-1,理论分辨率达3.92×10-6 RIU.

To address the issues of complex fabrication and limited detection range in existing photonic crystal fiber surface plasmon resonance sensors,a refractive index sensor based on an Ag-Ta2O5 double-sided polished U-shaped photonic crystal fi-ber surface plasmon resonance(PCF-SPR)is designed.The sensor constructs a U-shaped groove through a conventional polish-ing process,with a nano-Ag layer and a Ta2O5 protective layer sequentially coated inside the groove to enhance the coupling be-tween the core mode and the plasmon mode.Numerical simulation optimization is performed using the finite element method.Simulation results show that when the refractive index detection range is 1.16~1.36,the maximum wavelength sensitivity reaches 25,500 nm/RIU,the amplitude sensitivity reaches 736.86 RIU⁻¹,and the theoretical resolution reaches 3.92×10⁻⁶ RIU.

张玉;田贺;卢敏;钟普凡;何晏;习述宇;唐剑

广西师范大学 物理科学与技术学院,广西 桂林 541004广西师范大学 物理科学与技术学院,广西 桂林 541004广西师范大学 物理科学与技术学院,广西 桂林 541004广西师范大学 物理科学与技术学院,广西 桂林 541004广西师范大学 物理科学与技术学院,广西 桂林 541004广西师范大学 物理科学与技术学院,广西 桂林 541004广西师范大学 物理科学与技术学院,广西 桂林 541004

信息技术与安全科学

光子晶体光纤表面等离子体共振波长灵敏度振幅灵敏度折射率传感器

photonic crystal fibersurface plasmon resonancewavelength sensitivityamplitude sensitivityrefractive index sensor

《光通信技术》 2026 (2)

18-25,8

国家自然科学基金项目(62265002)资助广西自然科学基金粤桂联合重点项目(2022GXNSFDA080006)资助广西师范大学教育教学改革项目(2024JGB31)资助.

10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2026.02.004

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