阶跃折射率多模光纤包层等离子体共振传感器

光纤表面等离子体共振(SPR)传感器通常以纤芯为共振基底,需要采用腐蚀、侧抛、研磨等复杂的加工工艺将光纤包层去除,存在倏逝波不易泄露,传感探针制作困难的问题。本文提出一种以光纤包层为SPR共振基底的阶跃折射率多模光纤包层SPR传感器。采用单模光纤与阶跃折射率多模光纤偏芯熔接结构,将单模光纤纤芯中的光直接注入多模光纤包层,并在阶跃折射率多模光纤包层外镀50 nm金膜。在探针传感段,光场能量全部分布在阶跃折射率多模光纤包层中,发生SPR效应充分。与传统光纤包层SPR传感结构相比,该传感器能够获得更深的共振谷,折射率测量范围为1.333~1.385 RIU时,传感器的平均灵敏度可达2307 nm/RIU,本文亦对传感段多模光纤纤芯直径与长度不同参数的影响进行了探究。本文提出的阶跃折射率多模光纤包层SPR传感器制作简单,有效解决了光纤包层与空气界面不易获得倏逝波的问题。

用于Hg^(2+)浓度检测的S型光纤包层SPR传感器

光纤包层型表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)传感器不需去除包层,可用于生化传感,但该传感器存在结构种类较少的问题。为此该文提出一种基于S型光纤的新型包层SPR传感器结构,利用电熔技术制作S型光纤,在S型结构后面的包层表面镀制50 nm金膜,实现纤芯中的光耦合至包层,然后与包层表面金膜接触,构成光纤包层型SPR传感器,最后实现了Hg^(2+)浓度检测。在5 pmol/L~5 mmol/L的浓度检测范围内,SPR共振谷波长由633.03 nm移动至645.09 nm,检测灵敏度达1.382 nm/lg(mmol/L)。S型光纤包层SPR传感器制作简单,可用于单模、多模光纤以实现包层SPR传感,尤其适用于生化检测领域。