Micro-Lab on Tip: High-Performance Dual-Channel Surface Plasmon Resonance Sensor Integrated on Fiber-Optic End Facet

材料科学 表面等离子共振 光纤 折射率 面(心理学) 光电子学 纤维 光学 聚二甲基硅氧烷 光纤传感器 纳米技术 复合材料 心理学 社会心理学 人格 五大性格特征 物理 纳米颗粒
作者
Lingxin Kong,Meng-Jiao Chi,Cheng Ren,Lifa Ni,Zhe Li,Yunshan Zhang
出处
期刊:Sensors and Actuators B-chemical [Elsevier BV]
卷期号:351: 130978-130978 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.snb.2021.130978
摘要

It is a challenging and valuable work to realize the simultaneous sensing of two or more parameters at the end of optical fiber. In this paper, we implemented an ultra compact dual-channel surface plasmon resonance (SPR) sensor on fiber-optic end facet. A dual-layer polymer microcap based on different refractive index (RI) films was used to segment a single Cu/TiO2 coated micro-cone on single mode fiber (SMF) end facet for producing a sensing spectrum with two separated SPR dips. The SPR dip (channel-II) generated by Polydimethylsiloxane (PDMS) microcap can reach high sensitivity temperature measurement of 2.935 nm/°C in the range of 30–70 °C, and the SPR dip (channel-I) generated by polyvinyl alcohol (PVA) microcap can achieve high sensitivity humidity measurement of 1.08 nm/%RH in the range of 20%RH-70%RH. Finally, the simultaneous detection of humidity and temperature can be realized by the matrix established by channel-I and channel-II. This is a simple, effective and reproducible micro laboratory on optical fiber end facet for dual parameter sensing.
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