结构光纤表面等离子体共振的仿真分析开题报告

 2021-08-14 03:08

1. 研究目的与意义(文献综述)

光纤spr传感器是在棱镜结构的基础上提出来的一种基于光纤耦合的传感器。其主要的性能指标为灵敏度和检测精度,为了提高传感器性能,研究者在光纤结构方面做了很多探索。

一般光纤spr传感器的结构是把光纤上的一小段包层去除,然后在纤芯表面镀一层金属薄膜,通过测光谱来检测待测介质的变化。这种光纤传感器要求被检测物质的折射率必须小于纤芯的折射率,具有有局限性。对此,蒋永翔等提出一种空芯光纤结构的spr传感器,它使用熔融石英作为基管材料在其内壁镀几十纳米厚的银膜,可以通过将待测液体注入光纤内部,检测折射率高于熔融石英的物质,弥补了传统光纤spr传感器的不足,但是它无法检测在待测波段具有较高吸收率的液体。

2006年,hassani和skorobogatiy等提出两种基于光子晶体光纤spr传感器,它利用了pcf天然的多孔结构、设计的灵活性和多样性,在500—1300nm波段内灵敏度分别为800nm·riu1和3000nm·riu1。2008年,hautakorpi等在金属膜上覆盖一层辅助电介质层,提出了一种三孔微结构光纤spr传感器,最大灵敏度可达1000nm·riu1。随后,廖文英提出一种六重准晶体结构环形通道的光纤spr传感器,最高灵敏度可达26400nm·riu1。

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2. 研究的基本内容与方案

2.1研究的基本内容:

1.了解结构光纤表面等离子体共振传感器的基本性能指标及原理。

2.熟悉matlab软件的使用,学会建立分析模型。

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3. 研究计划与安排

第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,学习comsol软件的基本用法,了解光纤表面等离子体共振的相关知识,并建立光纤spr传感器的理论分析模型,完成开题报告。

第4-8周:完成英文文献翻译,进一步完善研究目标,建立比较完整的光纤spr传感器理论分析模型。

第9-13周:仿真分析金属薄膜种类,厚度对均匀性,氧化性等对传感器的影响。

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4. 参考文献(12篇以上)

[1][1]江秀明,陈志春,杨绍明,林贤福.光纤表面等离子体共振传感器研究进展.传感技术学报.2003.

[2][2]曹振新,吴乐南,王兴,戴戈.光纤表面等离子体波传感器的理论研究.东南大学学报(自然科学版),南京,2004.

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