High-sensitivity dual U-shaped PCF-SPR refractive index sensor for the detection of gas and liquid analytes

折射率 表面等离子共振 材料科学 灵敏度(控制系统) 光子晶体光纤 光学 分析物 波长 纳米线 光电子学 纳米技术 纳米颗粒 色谱法 化学 物理 电子工程 工程类
作者
Xingdi Luo,Wei Liu,Jingwei Lv,Lin Yang,Jianxin Wang,Paul K. Chu,Chao Liu
出处
期刊:Journal of the Optical Society of America [Optica Publishing Group]
卷期号:41 (4): 595-595 被引量:4
标识
DOI:10.1364/josaa.514808
摘要

A dual U-shaped photonic crystal fiber (PCF) biochemical sensor based on surface plasmon resonance (SPR) is designed for the simultaneous detection of gas and liquid analytes, and the properties are analyzed by the full vector finite element method (FEM). SPR is excited by placing gold nanowires on the inner surface of the U-shaped device. In this technique, the traditional metal deposition process can be replaced, subsequently reducing the difficulty and complexity of actual production and improving the phase matching between the basic mode and plasmonic modes. To improve the detection properties, the structural parameters of the sensor including the air hole diameter, spacing, gold nanowire diameter, and polishing depth are optimized, and to better evaluate and analyze the sensing properties, the wavelength and amplitude modulation inquiry method is adopted. The results show that the maximum wavelength sensitivity (WS), amplitude sensitivity (AS), minimum resolution (R), and optimal FOM are 35,000 nm/RIU, 438.08
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