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基于表面等离子体共振效应、外部镀金的高灵敏度光子晶体光纤折射率传感器

DOI：10.3390/mi9120640 期刊：Micromachines 出版年份：2018 更新时间：2025-09-23 15:22:29
摘要： 本文提出了一种基于表面等离子体共振（SPR）的金镀层光子晶体光纤（PCF）折射率传感器，通过在PCF外表面涂覆金膜实现简易制备与实际检测。采用有限元法（FEM）进行性能分析，数值结果表明：金膜厚度、待测物折射率、第一层空气孔半径、第二层空气孔半径及中心空气孔半径均会影响传感器的传感特性。通过优化传感器结构，最大波长灵敏度可达11000 nm/RIU，最大振幅灵敏度可达641 RIU?1。凭借其高灵敏度，该传感器可用于实际的生物化学传感检测。
作者： Xudong Li，Shuguang Li，Xin Yan，Dongming Sun，Zheng Liu，Tonglei Cheng
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

提出并分析一种基于表面等离子体共振的金镀层光子晶体光纤折射率传感器，用于实现生物和化学传感中的高灵敏度检测。

研究成果

基于光子晶体光纤的外部金涂层表面等离子体共振传感器通过结构优化实现了高灵敏度（波长灵敏度高达11000 nm/RIU，振幅灵敏度达641 RIU?1），其结构简单且易于制备，适用于实际的生物和化学传感应用。

研究不足

该研究基于模拟实验，缺乏实验验证；未解决金在外表面精确镀膜等制造难题及实际应用问题。该传感器的性能针对特定折射率范围（1.390-1.395）进行了优化，可能限制其更广泛的适用性。

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