山西大同大学学报(自然科学版)2024,Vol.40Issue(5) :11-16.DOI:10.3969/j.issn.1674-0874.2024.05.003

MoO2薄膜涂覆的超高灵敏度光子晶体光纤传感器

Ultra High Sensitivity Photonic Crystal Fiber Sensor Coated with MoO2 Thin Film

杨迎 赵元辰 张粲皓 褚曼彤 许兴阳 张树桓 董继宇
山西大同大学学报(自然科学版)2024,Vol.40Issue(5) :11-16.DOI:10.3969/j.issn.1674-0874.2024.05.003

MoO2薄膜涂覆的超高灵敏度光子晶体光纤传感器

Ultra High Sensitivity Photonic Crystal Fiber Sensor Coated with MoO2 Thin Film

杨迎 1赵元辰 1张粲皓 1褚曼彤 1许兴阳 1张树桓 2董继宇1
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作者信息

  • 1. 山西大同大学物理与电子科学学院,山西大同 037009
  • 2. 新疆工程学院物理系,新疆乌鲁木齐 830091
  • 折叠

摘要

Au、Ag等贵金属在光子晶体光纤中表现出了优良的性能,但高昂的成本限制了其进一步发展,因此迫切需要开发具有低成本和高电荷载流子密度的新型表面等离子体激元材料.提出了一种廉价的基于MoO2纳米薄膜涂覆的超高灵敏度D型光子晶体光纤传感器,该传感器实现了分析物折射率从1.38~1.43范围的传感检测,并且通过调整光纤结构参数得到了最优结构,实现了x偏振方向高达24000 nm/RIU的超高平均灵敏度,表明MoO2作为等离子传感材料在光纤传感领域有极大的应用潜力.

Abstract

Precious metals such as Au and Ag have shown excellent performance in photonic crystal fibers,but their high cost limits their further development.Therefore,there is an urgent need to develop new surface plasmon polariton materials with low cost and high charge carrier density.This article proposes an inexpensive D-type photonic crystal fiber sensor based on MoO2 nanofilm coating,which achieves sensing and detection of analyte refractive indices ranging from 1.38 to 1.43.And by adjusting the fiber structure parameters,the optimal structure was obtained,achieving ultra-high average sensitivity in the x-polarization direction up to 24000 nm/RIU.This indicates that MoO2 has great potential for application as a plasma sensing material in the field of optical fiber sensing.

关键词

光子晶体光纤/MoO2/超高灵敏度

Key words

photonic crystal fiber/MoO2/ultra high sensitivity

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基金项目

山西省高校科技创新项目([2022L421])

山西省高校科技创新项目([2023L262])

出版年

2024
山西大同大学学报(自然科学版)
山西大同大学

山西大同大学学报(自然科学版)

影响因子:0.271
ISSN:1674-0874
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