利用金属膜同时激发倾斜光纤光栅梳状泄漏模谐振和表面等离子体共振的方法技术

本发明专利技术公开了利用金属膜同时激发倾斜光纤光栅梳状泄漏模谐振和表面等离子体共振的方法，包括宽带光源、偏振控制器、单模传输光纤、金属膜涂覆倾斜光纤光栅及光谱分析仪，所述的金属膜涂覆倾斜光纤光栅由表面涂覆有金属膜的大倾角倾斜光纤光栅构成，所述的大倾角倾斜光纤光栅的光谱由包层模谐振和泄漏模谐振构成，在所述的金属膜的作用下，所述的包层模谐振激发表面等离子体共振，同时所述的泄漏模谐振被极大增强，所激发的低阶泄漏模谐振和表面等离子体共振可用于环境参量的高灵敏传感，其他高阶梳状泄漏模谐振用于梳状滤波及光纤激光器等器件。本发明专利技术提供的方法可利用单一光纤器件同时实现高灵敏传感和稳定的梳状滤波或激光器件。

A method of simultaneously exciting comb leakage mode resonance and surface plasmon resonance of tilted fiber grating by metal film

The invention discloses a method for simultaneously exciting comb leakage mode resonance and surface plasmon resonance of inclined fiber grating by using a metal film, including a wide-band light source, a polarization controller, a single-mode transmission fiber, a metal film coated inclined fiber grating and a spectrum analyzer. The metal film coated inclined fiber grating is composed of a large angle inclined fiber grating coated with a metal film The spectrum of the tilted fiber grating is composed of cladding mode resonance and leakage mode resonance. Under the action of the metal film, the cladding mode resonance excites the surface plasmon resonance, and the leakage mode resonance is greatly enhanced. The excited low-order leakage mode resonance and surface plasmon resonance can be used for high sensitive sensing of environmental parameters, and other high-order comb like Leakage mode resonance is used in comb filter, fiber laser and other devices. The method can realize high sensitive sensing and stable comb filter or laser device at the same time by using a single optical fiber device.

【技术实现步骤摘要】
利用金属膜同时激发倾斜光纤光栅梳状泄漏模谐振和表面等离子体共振的方法
本专利技术属于传感
，具体是指一种利用金属膜同时激发倾斜光纤光栅梳状泄漏模谐振和表面等离子体共振的方法。
技术介绍
倾斜光纤光栅因其独特的梳状光谱而在通信及传感领域具有非常广阔的应用前景。倾斜光纤光栅的模式包括纤芯导模、包层模及泄漏模。其中，纤芯导模限制在纤芯区域内，通过全反射在传输光信号，模式损耗极小(常被忽略不计)；包层模的模场分布于纤芯和包层区域，可在一定距离内传输光信号；泄漏模具有非常高的模式损耗，不能用于传输光信号。倾斜光纤光栅的光栅调制平面与光纤轴向之间存在一个夹角，能够在宽波段内将纤芯导模耦合至反向传播的系列模式，从而在其透射谱中激发数十至数百个非常强的窄带谐振峰，包括纤芯模谐振或布拉格谐振、低阶包层模谐振或Ghost模谐振、强梳状包层模谐振、以及非常微弱的泄漏模谐振。其中，纤芯模谐振和Ghost模谐振对应力应变、弯曲等物理量变化较为敏感，包层模谐振对环境折射率、浓度等物理量变化较为敏感，同时可用于梳状滤波。另一方面，在倾斜光纤光栅表面涂覆金属膜后本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用金属膜同时激发倾斜光纤光栅梳状泄漏模谐振和表面等离子体共振的方法，其特征在于包括有：宽带光源(1)、偏振控制器(2)、单模传输光纤(3)、金属膜涂覆倾斜光纤光栅(4)、及光谱分析仪(5)，其中，宽带光源(1)与偏振控制器(2)的一端连接，偏振控制器(2)的另一端经单模传输光纤(2)与金属膜涂覆倾斜光纤光栅(4)的一端连接，金属膜涂覆倾斜光纤光栅(4)的另一端通过单模传输光纤(3)与光谱分析仪(5)连接，所述的宽带光源(1)输出非偏振光，通过所述的偏振控制器(2)后转化为单一偏振方向的p偏振光或者s偏振光，然后经所述的单模传输光纤(3)输入至所述的金属膜涂覆倾斜光纤光栅(4)内，所述...

【技术特征摘要】
1.一种利用金属膜同时激发倾斜光纤光栅梳状泄漏模谐振和表面等离子体共振的方法，其特征在于包括有：宽带光源(1)、偏振控制器(2)、单模传输光纤(3)、金属膜涂覆倾斜光纤光栅(4)、及光谱分析仪(5)，其中，宽带光源(1)与偏振控制器(2)的一端连接，偏振控制器(2)的另一端经单模传输光纤(2)与金属膜涂覆倾斜光纤光栅(4)的一端连接，金属膜涂覆倾斜光纤光栅(4)的另一端通过单模传输光纤(3)与光谱分析仪(5)连接，所述的宽带光源(1)输出非偏振光，通过所述的偏振控制器(2)后转化为单一偏振方向的p偏振光或者s偏振光，然后经所述的单模传输光纤(3)输入至所述的金属膜涂覆倾斜光纤光栅(4)内，所述的p偏振光或者s偏振光输入至所述的金属膜涂覆倾斜光纤光栅(4)后，在其纤芯内激励起p偏振或者s偏振纤芯导模；在满足相位匹配条件时，所述的p偏振或者s偏振纤芯导模在所述的倾斜光纤光栅(6)内耦合至反向传播的一系列p偏振或者s偏振模式，从而产生系列p偏振或者s偏振包层模谐振和泄漏模谐振，在所述的金属膜(7)的作用下，所述的p偏振包层模谐振激发表面等离子体共振，同时所述的p偏振或s偏振泄漏模谐振被极大增强，即激发高强度梳状泄漏模谐振，从所述的金属膜涂覆倾斜光纤光栅(4)输出后经所述的单模传输光纤(3)输入至所述的光谱分析仪(5)并显示透射谱；
所述的金属膜涂覆倾...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志红，阮秀凯，戴瑜兴，
申请(专利权)人：温州大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33