Peak amplitude difference sensitivity (PADS): An interrogation technique for PCF-SPR sensors using symmetrical arrays of plasmonic layers

材料科学 等离子体子 功勋 波长 光电子学 线性 折射率 灵敏度(控制系统) 光学 光子晶体光纤 物理 电子工程 量子力学 工程类
作者
Mohammad Rakibul Islam,Tahmina Tabassum Treena,Nasir Muhammad Munim,Syed Iftekhar Ali
出处
期刊:Results in physics [Elsevier BV]
卷期号:48: 106434-106434 被引量:8
标识
DOI:10.1016/j.rinp.2023.106434
摘要

In this research paper, plasmonic materials are used in some arrays consisting of gold and aluminum-doped zinc oxide (AZO) to make a unique photonic crystal fiber sensor with multiple loss peaks. Using plasmonic layer arrays, a unique dispersion relation with several peaks has been introduced. Compared to a sensor with a single peak, the proposed sensor has multiple peaks that can be applicable for different wavelength range to detect the refractive index efficiently. A new interrogation technique named Peak Amplitude Difference Sensitivity (PADS) is proposed in this manuscript while in this sensor, the maximum PADS of 396.175 RIU−1 and maximum wavelength sensitivity (WS) of 85,300 nm/RIU is achieved. Furthermore, the sensor has a high wavelength resolution of 1.17×10-6 RIU. With an ultra-high linearity of R2=0.99978, this sensor obtained a high figure of merit (FOM) of 370.8 RIU−1, indicating precise detection accuracy. The proposed design can lead to major improvements in the ultra-high precision in detecting the biological organic molecules and can be used in extensive applications.
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