光子晶体光纤结构与折射率传感器制造技术

技术编号:23556466 阅读:43 留言:0更新日期:2020-03-25 02:37
本发明专利技术提供了一种光子晶体光纤结构与折射率传感器,本发明专利技术的光子晶体光纤结构由纤芯、包层空气孔和涂覆有金属膜的空气孔及填充有折射率敏感材料的空气孔构成,并以石英材料作为结构的背景材料;光纤的横截面结构由空气孔的正六边形阵列晶格分布形成,中心空气孔缺失构成芯区;金属膜为金纳米膜,并涂覆于由内向外第二层空气孔形成的正六边形的一边上中间位置的空气孔内壁处;在与涂覆有金属膜的空气孔相邻的四个空气孔中填充有所述折射率敏感材料。本发明专利技术的光子晶体光纤结构利用等离子体和光纤模式的相位匹配条件对折射率极其敏感的特点,可使应用该光纤结构的传感器具有高线性度和高稳定性,可改善SPR‑PCF折射率传感器的灵敏度及测量范围。

Photonic crystal fiber structure and refractive index sensor

【技术实现步骤摘要】
光子晶体光纤结构与折射率传感器
本专利技术涉及光纤
,特别涉及一种光子晶体光纤结构,本专利技术同时也涉及有应用该光子晶体光纤结构的折射率传感器。
技术介绍
随着科技的不断发展,基于表面等离子效应的光子晶体光纤已逐渐应用于光学传感探测领域,正成为一个新的研究热点。光纤传感器件以其抗电磁干扰、高灵敏度、易于级联复用等优势而可在医学制药、生物化工等领域的质量与安全监测工作中得到广泛的应用。光子晶体光纤波导特性的控制及其结构的灵活性使得各种光子晶体光纤(PCF)及等离子体器件和结构具有很大的应用潜力。由于等离子体和光纤模式的相位匹配条件对折射率极其敏感,具有高线性度和高稳定性,因而它吸引了许多研究人员进行用于折射率传感器的SPR-PCF(表面等离子体共振光子晶体光纤)设计方面的探索。对于表面等离子体共振光子晶体光纤,当纤芯模式和金属缺陷模式(即金属表面等离子体模式)之间发生相位匹配时可发生SPR(表面等离子体共振),并且在该波长处会激发显著的损耗峰值。目前的PCF结构主要是填充金属线或涂层金属薄膜,以利用它们激发SPR,并且在实际本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光子晶体光纤结构,其特征在于:由纤芯、包层空气孔和涂覆有金属膜的空气孔及填充有折射率敏感材料的空气孔构成,并以石英材料作为结构的背景材料;光纤的横截面结构由空气孔的正六边形阵列晶格分布形成,中心空气孔缺失构成所述纤芯所在的芯区;所述金属膜为金纳米膜,并涂覆于由内向外第二层空气孔形成的正六边形的一边上中间位置的空气孔内壁处;在与涂覆有金属膜的空气孔相邻的四个空气孔中填充有所述折射率敏感材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种光子晶体光纤结构,其特征在于:由纤芯、包层空气孔和涂覆有金属膜的空气孔及填充有折射率敏感材料的空气孔构成,并以石英材料作为结构的背景材料;光纤的横截面结构由空气孔的正六边形阵列晶格分布形成,中心空气孔缺失构成所述纤芯所在的芯区;所述金属膜为金纳米膜,并涂覆于由内向外第二层空气孔形成的正六边形的一边上中间位置的空气孔内壁处;在与涂覆有金属膜的空气孔相邻的四个空气孔中填充有所述折射率敏感材料。


2.根据权利要求1所述的光子晶体光纤结构,其特征在于:正六边形排布的空气孔嵌套布置有三层,且晶格常数为2μm。


3.根据权利要求2所述的光子晶体光纤结构,其特征在于:最内层的空气孔形成的正六边形的每一边上有两个空气孔,第二层的空气孔形成的正六边形的每一边上有三个空气孔,最外层的空气孔形成的正六边形的每一边上有四个空气孔。


4.根据权利要求2所述的光子晶体光纤结构,其特征在于:涂覆有金属...

【专利技术属性】
技术研发人员:范振凯孔祥铮王晓君
申请(专利权)人:河北科技大学
类型:发明
国别省市:河北;13

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