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一种涂覆石墨烯和氧化锌的d型光子晶体光纤折射率传感器( A D-Shaped Photonic Crystal Fiber Refractive Index Sensor Coated with Graphene and Zinc Oxide )
H Liang T Shen Y Feng H Liu W Han
提出了一种基于结构简单的D型光子晶体光纤(PCF)的表面等离子体共振(SPR)传感器，用于检测液体分析物的折射率变化，并用有限元法(FEM)进行了数值模拟。以银为等离子体源金属，研究了石墨烯和氧化锌（ZnO）涂层的SPR-PCF传感器的性能。所设计的传感器只在抛光表面涂覆材料，使传感器生产简单，解决了孔内填充材料和孔壁涂覆的问题。数值模拟了石墨烯层厚度、银层厚度、ZnO厚度、晶格间距、气孔直径制造公差等结构参数对传感器性能的影响。数值结果表明，25nm ZnO涂层的SPR-PCF传感器的灵敏度在10～25nm范围内最高。在液体分析物折射率为1.37～1.41的范围内，最大灵敏度和相应的分辨率分别达到6000 nm/RIU和1.667×105。此外，在气孔直径±5%的公差范围内，传感器具有良好的稳定性和较高的结构公差。本工作在生化分析物检测、水污染监测、食品质量、医学诊断等方面具有广泛的应用价值。
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