光纤表面等离子体共振传感器的性能分析.pdfVIP

2013正 仪 表 技 术 与 传 感 器 2013 第9期 Instrument Technique and Sensor NO．9 光纤表面等离子体共振传感器的性能分析 王 尧，孙晓红，孟 莉，武毓龙 (郑州大学信息工程学院，河南省激光与光电信息技术重点实验室，河南郑州 450052) 摘要 ：光纤表面等离子体共振传感器把光纤传输技术和表面等离子体共振技术有机结合，对于实时传输和精确测量 有着重要意义。通过ComsolMuhiphysic软件对光纤表面等离子体共振传感器的结构和调制方式进行了研究，并在 固定入 射光波角度和固定入射光波波长的情况下，对溶液折射率与光场强度的关系进行研究，给出了拟合 曲线。结果表明待测 溶液折射率与光场强度有着严格的线性关系，且传感器对液体折射率有着极高的灵敏度。 关键词 ：光纤表面等离子体共振；溶液折射率；光场强度；拟合曲线。 中图分类号：TP212 文献标识码 ：A 文章编号 ：1002—1841(2013)09—0O06—02 PerformanceAnalysisofOpticFiberSurfacePlasmaResonanceSensor WANG Yao，SUN Xiao—hung，MENG Li，WU Yu—long (HenanKeyLaboratoryofLaserandOpto-electricInformationTechnology，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou，450052，China) Abstract：Theopticfibersurfaceplasmaresonancesensorcombinestheopticalfibertransmission technologywithsurface plasmonresonancetechnology，havingimportantsignificanceforthereal timetransmissionna dprecisionmeasurement ． ByComsol Muhiphysicsoftware，thesurfaceplasmaresonancefiberopticsensorstructureandmodulationmethod wasstudied．AndintheCOn． ditonoffixedincidentlightangleandwavelength，therefractiveindexandthelightfieldintensityWaSstudied，andthefittingcurve waspresented．Andtheresultsshowthattheindexofrefractionandthelihgtfieldintensityhasastrictlinearrlationshipandthe sensorhashighsensitivityforliquidrefractive． Keywords：optical fibersurfaceplasmonresonance；refractiveindex；lightfieldintensity；fittingcurve 0 引言 ～ 50nm时，此倏逝波的横向分量将会与在金属薄膜和敏感层 近年来，传感器正朝着小型化、智能化、高灵敏度的方向快 (可以认为是待测溶液)交界面处的等离子体激元作用(若膜太 速发展，其中表面等离子体共振传感器因其高灵敏度的特性而 厚此倏逝波将会直接反射回光纤)，此光波波矢横向分量为 备受关注，而光纤表面等离子体共振传感器因其便于实时传输