侧边抛磨单模光纤表面等离子体传感器的设计和优化

摘要：

光纤表面等离子体共振传感器具有体积小、抗电磁干扰，可以实现在线实时远距离检测的优点。为提高传感器的性能，建立了侧边抛磨光纤表面等离子体共振传感的物理模型，分别研究了侧边抛磨光纤的剩余厚度、银膜层的厚度对传感器的灵敏度、共振峰的深度和半高全宽等的影响。结果表明：光纤剩余厚度越小，表面等离子体共振现象越强；随银膜层的厚度增大，共振峰的宽度变宽，而传感器的灵敏度呈现非单调变化。通过综合表面等离子体共振传感器的折射率传感灵敏度和共振峰半高全宽，提出了质量因数作为传感器的优化指标，并最终得到最优化的设计方案为光纤剩余厚度为66.5μm ，银膜的厚度为50 nm ，此时质量因数达到98.67。

关键词：光纤传感器、表面等离子体共振、侧边抛磨光纤、光谱灵敏度、质量因数

分类号：O433(光学)

资助基金：国家自然科学基金项目61177075，61008057，11004086;广东省战略性新兴产业核心技术攻关项目2012A032300016，2012A080302004，2011A081302002;广东省学科建设专项资金项目2013CXZDA005;中央高校基本科研业务费专项资金项目21614313，21613325，21613405;东南大学生物电子学国家重点实验室开放研究基金项目2014H09

在线出版日期：2015-06-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1419-1423