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A highly sensitive D-type photonic crystal fiber infrared sensor with indium tin oxide based on surface plasmon resonance

材料科学 表面等离子共振 等离子体子 光子晶体光纤 光电子学 氧化铟锡 灵敏度(控制系统) 光子晶体 红外线的 波长 光学 纳米技术 薄膜 纳米颗粒 电子工程 物理 工程类
作者
Wei Liu,Chunjie Hu,Lei Zhou,Zao Yi,Ying Shi,Chao Liu,Jingwei Lv,Lin Yang,Paul K. Chu
出处
期刊:Modern Physics Letters B [World Scientific]
卷期号:36 (01) 被引量:17
标识
DOI:10.1142/s0217984921504996
摘要

A highly sensitive surface plasmon resonance (SPR) sensor composed of a photonic crystal fiber (PCF) with the D-type structure is designed and analyzed by the full-vector finite element method (FEM). Indium tin oxide (ITO) is adopted as the plasmonic substance on account of the low cost and controllable infrared range (1500–2600 nm). By optimizing the structural parameters, the sensor shows a maximum wavelength sensitivity of 46,000 nm/RIU and average sensitivity of 13,166.67 nm/RIU for analyte refractive indexes between 1.355 and 1.385. This PCF combining a circular layout and D-type structure offers excellent sensitivity while the deposition and manufacturing complexity can be reduced. This sensor will possess an extremely expansive development space in the field of chemical analysis and environmental safety.
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