基于紫磷增敏的即插即用式双通道光纤表面等离激元共振折射率计

Violet phosphorus-enhanced plug-and-play double-lane fiber optic surface plasmon resonance refractometer

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中文摘要：光纤表面等离激元共振(surface plasmon resonance,SPR)传感技术可以直接感测传感器周围分子相互作用导致的传感器表面折射率变化,具有体积小、成本低、免标记、灵敏度高,易实现小型化、多参量、实时原位检测等优势.本文基于新型二维纳米材料紫磷并结合完备的制备与表征工艺首先构建了两种探针式光纤SPR折射率计,可实现对面/体结合折射率的高灵敏度、即插即用式检测.在1.33-1.34低折射率范围内,本文设计的光纤/紫磷/金层/样品层近场增强型SPR折射率计灵敏度和品质因数最高分别达到2335.64 nm/RIU和24.15 RIU-1,分别是单金层SPR折射率计的1.31倍和1.25倍;所设计的光纤/金层/紫磷/样品层近导波型SPR折射率计灵敏度和品质因数分别达到2802.06 nm/RIU和22.53 RIU-1,是单金层SPR折射率计的1.57倍和1.16倍.最后,将近场增强型SPR和近导波型SPR集成到一个光纤探针中,实现了双通道传感.本文开发的探针式双通道光纤SPR折射率计为生化领域中多类型蛋白检测、重金属离子检测等提供了一种新思路.

外文关键词：

two-dimensional violet phosphorussurface plasmon resonancefiber optic refractometrysensitivity enhancement

作者：

井建迎、刘琨、吴张羿、刘玥萌、江俊峰、徐天华、晏伟铖、熊艺扬、战晓寒、肖璐、刘津畅、刘铁根

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作者单位：

天津大学精密仪器与光电子工程学院,天津 300072

天津大学,光电信息技术教育部重点实验室,天津 300072

天津大学光纤传感研究所,天津 300072

关键词：

紫磷纳米片表面等离激元共振光纤折射率计灵敏度增强

基金：

国家自然科学基金国家自然科学基金国家自然科学基金天津市杰出青年科学基金天津市杰出青年科学基金天津市杰出青年科学基金Tianjin Science Fund for Distinguished Young Scholars,China

项目编号：

61922061617751616173501161922061617751616173501119JCJQJC61400

出版年：

2023

DOI：

10.7498/aps.72.20231110

物理学报

中国物理学会，中国科学院物理研究所

物理学报

CSTPCDCSCD北大核心

影响因子：1.038

ISSN：1000-3290

年,卷(期)：2023.72(21)

参考文献量43