一种圆形复合孔阵列结构表面等离子体光纤传感器制造技术

本发明专利技术设计了一种高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的等离子体光纤传感器，主要由光纤衬底(3)和光纤端面传感体(1、2)构成。传感体包括金属膜以及设在金属薄膜上的N个圆形复合型金属孔阵列结构(1)，其中单个孔的结构为上下两对称圆环，并通过中心矩形相连接。圆形复合孔阵列贯穿金属膜(2)的上下表面，并周期性的排列在金属膜(2)上，在圆形复合孔中填充待测介质。本发明专利技术的传感器结构在近红外波段内具有高灵敏度特性，可以通过改变金属孔结构的相关参数达到有效调整透射峰的位置和大小，增强了光纤传感器的适用范围以及精度。基于本发明专利技术设计可以实现适用范围广、监测精度高、可调、易加工的高灵敏的光纤传感器。

A Surface Plasmon Optical Fiber Sensor with Circular Composite Hole Array

【技术实现步骤摘要】
一种圆形复合孔阵列结构表面等离子体光纤传感器(一)
本专利技术涉及微纳电子领域，属于光纤传感领域，具体涉及一种由表面等离子体共振引起的高灵敏度复合纳米孔阵列结构等离子光纤传感器。(二)
技术介绍
表面等离子体(SurfacePlasmonPolaritons,SPP)是一种由电磁光波照射到金、银等贵金属表面时激发其自由电子相互耦合作用引起集体谐振而形成的相干波。在共振激发下形成极强的电场和磁场，其传输规律为在水平方向上沿着金属表面进行传导，在垂直于金属/介质表面呈指数衰减，SPP相干波具有能量高度局域、电场近场增强等极其特殊的性质。光学异常透射现象(ExtraordinaryOpticalTransmission,EOT)。具体表现为：当光入射到具有亚波长周期孔阵列的金属薄膜时，光的透射效率得到了极大的增强，突破了传统孔径衍射理论的限制。自1998年Ebbesen等人在研究银膜上的亚微米孔阵列的光学特性时，提出了亚波长圆形孔阵列的增强光透射现象。EOT的工作机制主要是通过光与金属-电介质界面产生的表面等离子体(SPP)的耦合作用来加强透射。EOT现象是金属亚波长结构中表面波引起的异常本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在近红外波段具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体光纤传感器，其主要由光纤体(3)和光纤端面金属膜传感体(1、2)构成，传感体包括衬底介质层(3)、金属膜(2)，在金属膜中，有N个周期性排列的圆形复合孔阵列(3)结构贯穿整个金属膜，有待测介质填充在圆形复合孔阵列内。从而光纤体、金属膜、圆形复合孔阵列以及待测介质构成了一个传感体整体。单个圆形复合孔由上下两对称圆环(1‑1、1‑3)和连接两圆环的矩形孔(1‑2)组成，金属孔内为待测介质。

【技术特征摘要】
1.一种在近红外波段具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体光纤传感器，其主要由光纤体(3)和光纤端面金属膜传感体(1、2)构成，传感体包括衬底介质层(3)、金属膜(2)，在金属膜中，有N个周期性排列的圆形复合孔阵列(3)结构贯穿整个金属膜，有待测介质填充在圆形复合孔阵列内。从而光纤体、金属膜、圆形复合孔阵列以及待测介质构成了一个传感体整体。单个圆形复合孔由上下两对称圆环(1-1、1-3)和连接两圆环的矩形孔(1-2)组成，金属孔内为待测介质。2.根据权利要求所述的一种在近红外波段具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体光纤传感器，其特征在于：基底介质采用SiO2(3)。3.根据权利要求所述一种在近红外波段具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体光纤传感器，其特征在于：金属膜(2)为金膜且厚度为50nm。4.根据权利要求所述一种在近红外波段具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体光纤传感器，其特征在于：N个周期性的圆形复合金属孔结构中，单个圆形复合孔(1)的上下两圆环圆心间距长度I保持不变，为固定值200nm。5.根据权利要求所述一种在近红外波段具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体光纤传感器，其特征在于：N个周期性的圆形复合金属孔结构中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宏艳，梁展豪，徐荣辉，刘厚权，邓洪昌，邓仕杰，苑立波，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：广西,45