外层镀膜光子晶体光纤表面等离子体共振传感器的研究

发布时间：2021-01-12 23:32

　　光子晶体光纤由于其灵活的结构设计和良好的传输特性,已经成为一种十分成熟的光信号传输媒介。近年来,光子晶体光纤与表面等离子体共振技术结合的光子晶体光纤表面等离子体共振生物传感技术引起了众多研究者的兴趣,该技术在线性检测范围以及灵敏度方面均具备优势,尤其对生物介质界面处介质微小变化的检测在环境和工业监测、医疗卫生等方面得到了应用性的推广。作为一种新兴的传感技术,在传感特性和应用领域等方面有着巨大的研究意义。本文基于易于实现、可复用性强和高灵敏度的原则,重点研究了外层镀膜型光子晶体光纤表面等离子体共振传感器的特性,并在结构设计和传感性能等方面取得了一定的进展。本文首先理论分析了表面等离子体共振产生的原理,对光子晶体光纤与表面等离子体共振传感技的检测机理进行了研究,并讨论了光子晶体光纤表面等离子体共振传感器的数值计算方法。其次,提出一种三芯外层镀膜光子晶体光纤传感器,利用纤芯数目的增加从而进一步有效的延续了相位匹配的范围,增大传感器检测范围。由于多芯光子晶体光纤的模式相对较为复杂,因此对三芯光子晶体光纤的模式耦合方程进行理论研究,重点分析其模式耦合情况。通过有限元方法数值分析了传感器特性,并讨... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

求解

与非同相位超模相比远场光强呈近高斯分布，且远场衍射角较小，光束质量也最为优异。将图3-4a)、3-4b)、3-4c)分别记为超模 S1、超模 S2 和基模，三种模式的有效折射率分别为 1.447+9.016×10-6j，1.447+9.006×10-6j，1.448+5.594×10-6j。可以看出，基模的有效折射率的实部最大，虽然三种模式的有效折射率差别甚微，但激发的 SPR 共振却截然不同。基模的有效折射率虚部相对于 S1、S2 模式小很多，因此传输损耗会小很多，从而更具有优势。同时本结构中的 S1 超模与 S2 超模并没有激发出相应的 SPP 模式与之共振，不会对基模共振产生干扰，因此对于三芯 PCF-SPR 传感器，?

燕山大学工程硕士学位论文了检测介质的信息。介绍以及增敏特性研究早于 2004 由 Andre K. Geim 等人发现，并且使用机械剥其表现出来极高的科学价值和应用潜力，Andre K. Gei物理学奖。其分子结构是由碳原子组成的六边形蜂窝状研究表明，石墨烯材料在电子学、能源、光学方面都有着值。目前制备工艺已趋于成熟，如外延生长法[73]、CVD石墨烯的商业化应用目前取得了很大的进展，如韩国的 制作的石墨烯手机触摸屏幕，美国 IBM 公司制作的石墨烯


本文编号：2973762