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原文传递一种五角形排布的光子晶体光纤传感器

专利名称：	一种五角形排布的光子晶体光纤传感器
摘要：	本发明公开了一种五角形排布的光子晶体光纤传感器，包括基底材料，包层空气孔，金纳米线及待测液体；基底材料为石英；空气孔布局为内、外两层，且呈相互倒置的五角形排布；外层孔径大于内层孔径；内层空气孔紧凑，主要用于限制光束在纤芯传输；外层空气孔分散，用来改变包层的相对折射率并调节光纤的属性；外层的第二空气孔是圆形或扇形，在其底部固定有金纳米线，用作表面等离子体共振效应发生的诱导材料。本发明光纤结构设计简单，在实施操作上，能够在保证高灵敏度、高分辨率的前提下，针对不同的实验条件灵活选取不同的实施案例，方便制备。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	河北;13
申请人：	燕山大学
发明人：	李建设;郭英;李曙光
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-17T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201811544128.9
公开号：	CN109682781A
代理机构：	北京孚睿湾知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	于琪
分类号：	G01N21/552(2014.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	066000 河北省秦皇岛市海港区河北大街西段438号
主权项：	1.一种五角形排布的光子晶体光纤传感器，其特征在于：其包括基底材料、包层空气孔、金纳米线及待测液体；所述包层空气孔包括外层空气孔以及内层空气孔，所述内层空气孔用于限制光束在纤芯内进行传输，所述外层空气孔用于改变包层的相对折射率并调节光纤的属性，所述外层空气孔包括四个第一空气孔以及一个第二空气孔，所述内层空气孔包括五个第三空气孔，所述第一空气孔与所述第二空气孔的直径相等，所述第一空气孔和第二空气孔的直径大于所述第三空气孔的直径；所述内层空气孔的五个第三空气孔形成第一五角形结构，所述外层空气孔的四个第一空气孔以及一个第二空气孔共同形成第二五角形结构；所述第二空气孔内部填充有待测液体，所述第二空气孔的内壁最下方固定所述金纳米线，所述金纳米线的配置用于作为表面等离子体共振的诱导材料。 2.根据权利要求1所述的五角形排布的光子晶体光纤传感器，其特征在于：所述光纤的基底材料为二氧化硅。 3.根据权利要求1所述的五角形排布的光子晶体光纤传感器，其特征在于：所述第一五角形结构的顶点、所述第二五角形结构的边线的中点以及光纤的圆心位于同一条直线上。 4.根据权利要求1所述的五角形排布的光子晶体光纤传感器，其特征在于：所述第三空气孔的直径d1为1.2μm，所述第三空气孔的圆心到光纤圆心的距离r1为1.7μm。 5.根据权利要求1所述的五角形排布的光子晶体光纤传感器，其特征在于：所述第一空气孔以及第二空气孔的直径d2为2.4μm，所述第一空气孔以及第二空气孔的圆心到光纤圆心的距离r2为3.5μm。 6.根据权利要求1所述的五角形排布的光子晶体光纤传感器，其特征在于：所述金纳米线的直径dg为0.4μm。 7.根据权利要求1所述的五角形排布的光子晶体光纤传感器，其特征在于：所述待测液体的折射率范围为1.32～1.38。 8.根据权利要求1所述的五角形排布的光子晶体光纤传感器，其特征在于：所述第一空气孔和第三空气孔为圆形，所述第二空气孔为圆形或扇形，所述金纳米线为圆形，当所述第二空气孔为扇形时，其圆弧长度大于零且小于第一空气孔周长。 9.根据权利要求8所述的五角形排布的光子晶体光纤传感器，其特征在于：当第二空气孔为扇形时，所述第二空气孔的扇形结构通过对光纤的侧面进行抛磨形成，抛磨后形成的抛光面平行于距离第二空气孔最近的两个第三空气孔的圆心连线；构成第二空气孔扇形结构的圆弧的两个端点所在的抛光面完全贯通整个光纤的包层以形成抛光面上除扇形结构外的其他区域平整的D型光子晶体光纤传感器，待测液体填充第二空气孔的扇形区域以及光纤的整个抛光面。 10.根据权利要求9所述的五角形排布的光子晶体光纤传感器，其特征在于：五个第三空气孔围成的五角形结构的几何中心到所述抛光面之间的最短距离为3μm或4μm。
所属类别：	发明专利