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原文传递一种圆形复合孔阵列结构表面等离子体光纤传感器

专利名称：	一种圆形复合孔阵列结构表面等离子体光纤传感器
摘要：	本发明设计了一种高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的等离子体光纤传感器，主要由光纤衬底(3)和光纤端面传感体(1、2)构成。传感体包括金属膜以及设在金属薄膜上的N个圆形复合型金属孔阵列结构(1)，其中单个孔的结构为上下两对称圆环，并通过中心矩形相连接。圆形复合孔阵列贯穿金属膜(2)的上下表面，并周期性的排列在金属膜(2)上，在圆形复合孔中填充待测介质。本发明的传感器结构在近红外波段内具有高灵敏度特性，可以通过改变金属孔结构的相关参数达到有效调整透射峰的位置和大小，增强了光纤传感器的适用范围以及精度。基于本发明设计可以实现适用范围广、监测精度高、可调、易加工的高灵敏的光纤传感器。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广西;45
申请人：	桂林电子科技大学
发明人：	杨宏艳;梁展豪;徐荣辉;刘厚权;邓洪昌;邓仕杰;苑立波
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-14T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910396364.9
公开号：	CN110146468A
分类号：	G01N21/552(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	541004 广西壮族自治区桂林市桂林金鸡路1号
主权项：	1.一种在近红外波段具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体光纤传感器，其主要由光纤体(3)和光纤端面金属膜传感体(1、2)构成，传感体包括衬底介质层(3)、金属膜(2)，在金属膜中，有N个周期性排列的圆形复合孔阵列(3)结构贯穿整个金属膜，有待测介质填充在圆形复合孔阵列内。从而光纤体、金属膜、圆形复合孔阵列以及待测介质构成了一个传感体整体。单个圆形复合孔由上下两对称圆环(1-1、1-3)和连接两圆环的矩形孔(1-2)组成，金属孔内为待测介质。 2.根据权利要求所述的一种在近红外波段具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体光纤传感器，其特征在于：基底介质采用SiO2(3)。 3.根据权利要求所述一种在近红外波段具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体光纤传感器，其特征在于：金属膜(2)为金膜且厚度为50nm。 4.根据权利要求所述一种在近红外波段具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体光纤传感器，其特征在于：N个周期性的圆形复合金属孔结构中，单个圆形复合孔(1)的上下两圆环圆心间距长度I保持不变，为固定值200nm。 5.根据权利要求所述一种在近红外波段具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体光纤传感器，其特征在于：N个周期性的圆形复合金属孔结构中，单个圆形复合孔(1)的圆环外径R变化范围为85nm～100nm。 6.根据权利要求所述一种在近红外波段具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体光纤传感器，其特征在于：N个周期性的圆形复合金属孔结构中，单个圆形复合孔(1)的圆环内径r变化范围为50nm～70nm。 7.根据权利要求所述一种在近红外波段具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体激元光纤传感器，其特征在于：N个周期性的圆形复合金属孔结构中，单个圆形复合孔(1)的矩形保持始终将上下两圆环连接起来，矩形长度随两圆环外径变化而变化。 8.根据权利要求所述一种在近红外波端具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体激元光纤传感器，其特征在与：N个周期的圆形复合金属孔结构中，单个圆环-矩形-圆环复合孔(1)的矩形宽度L变化范围为20nm～80nm。 9.根据权利要求所述一种在近红外波端具有高灵敏度的圆形复合孔阵列结构的表面等离子体光纤传感器，其特征在与：N个周期的圆形复合金属孔结构中，单个圆形复合孔(1)的圆环狭缝宽度d的变化范围为20nm～40nm。 10.根据权利要求所述一种在近红外波端具有高灵敏度的圆环-矩形-圆环复合孔阵列结构的表面等离子激元光纤传感器，其特征在与：外界待测介质折射率范围为1.00～1.40。
所属类别：	发明专利