Analysis of Sensitivity Enhancement in D-type Nanostructured LSPR Fiber Sensors using Graphene

石墨烯 材料科学 表面等离子共振 等离子体子 多物理 光电子学 纳米技术 氧化铟锡 表面等离子体子 纤维 制作 图层(电子) 纳米颗粒 复合材料 有限元法 医学 物理 替代医学 病理 热力学
作者
N. Sangeetha,S. Rajalakshmi,Sachin Kumar Srivastava
标识
DOI:10.1109/vitecon58111.2023.10157677
摘要

The Surface Plasmon Resonance (SPR) fiber sensor-based explorations have been evolving exponentially over the past 50 years. Concurrently, a plethora of plasmonic coatings has recently emerged in the market for providing different sensitivities characteristics with fabrication methods. In this paper, we propose a novel Graphene plasmonic coated SPR fiber sensor and it is also compared with the three most commonly existing plasmonic coatings SPR fiber sensors, such as Indium Tin Oxide (ITO), Gold, and Silver. The improvement in performance characteristics when a material is coated with Graphene is demonstrated. We achieve Localized Surface Plasmon Resonance (LSPR) by utilizing nano metallic structures in the design of our proposed model. The performance characteristics are proven to be constant even after adding nanocolumns equal to the diameter of the core. The COMSOL Multiphysics software is utilized to optimize the aspects and improve the performance parameters of the proposed fiber sensor. The simulations results shows that the maximum sensitivity achieved is 5833.33 nm/RIU for silver coated with Graphene when compared with ITO achieves 5000 nm/RIU as a maximum sensitivity and Gold coated with Graphene nanostructures provides 5333.33 nm/RIU. The performance in sensitivities of the aforementioned materials is simulated and the characteristics are analyzed.
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