基于表面等离子体共振和定向耦合的光子晶体光纤传感.pdf

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2、■．．＇＇ｂ：：Ａ■－■？山．Ｉ■，，．一南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈义的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的硏究成果。尽巧所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经化表或撰与过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教巧机构的学位或证书而使用过的材料。一与我同了作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论义中作了明确的说明并表巧了谢意。一。本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律贵任＊。扛；Ｌ日期：）护Ｖ＇研究生签名．难南京邮电大学学位论

3、文使巧授权声明本人授权巧京邮电大学可Ｗ保巧并向国家有关部口或机构送巧论文的狂印件和屯于文巧；允许沦文被酱阅和借阅；可将学位论文的全部或部分內容编入有关数据库进行检索；可抖采用影巧、缩印或扫描等复制乎段保存、汇编本学位论文。本文屯子文档的内容和纸质论文一的内容涉相致。论文的公布（包括刊巧）授权南京邮电大学研究生院如理。栽学位论文在解密后适用本授权书。硏巧生签名：良簡导１）巾签名：中日期：平PhotonicCrystalFiberSensorBasedonSurfacePlasmonicandDirectionalResonanc

4、eCouplingThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByWuJingSupervisor:Prof.ShiWeihuaMarch2015摘要光子晶体光纤因其灵活多变的结构和独特新颖的特性在传感领域受到了广泛的关注，光子晶体光纤传感器具有体积小、结构简单、可在线远距离实时检测等优点，在食品检测、生化药剂以及环境检测等领域都有广泛的应用前景。而基于表面等离子体共振效应的光子晶体光纤传感技术和基于定向耦合效应的光子

5、晶体光纤传感技术也因其超高的灵敏度受到广泛的关注和研究。因此对基于这两种效应的光子晶体光纤传感特性的研究具有重要的研究意义和应用价值。本文提出了基于表面等离子共振效应和定向耦合效应两种机制的光子晶体光纤折射率传感结构，使用全矢量有限元软件COMSOLMultiphysics在完美匹配层的边界条件配合下对该传感光纤的特性进行仿真分析，同时对影响光子晶体光纤折射率传感特性的参量进行分析讨论。该传感器在低折射率区(nanbg)即1.46~1.52时折射率灵敏度可达28700n

6、m/RIU，提高了折射率传感的动态检测范围和灵敏度。此外，本文针对折射率的测量容易受到温度的影响以及在光子晶体光纤空气孔中镀膜的困难性和将空气孔作为微流体通道造成的重复检测使用不便等问题，提出了基于表面等离子oo体共振和定向耦合的D型结构光子晶体光纤双参量传感器。该传感器在-10C~80C的范围内o具有11.6nm/C的温度灵敏度，在1.34~1.44的折射率范围内灵敏度最高可达26000nm/RIU。该折射率和温度双参量传感器在在浓度测量、环境检测、生化反应检测等领域具有较大的潜在应用价值。关键词:光子晶体光纤传感，表面等离子体共振，定向耦合，折射率，温度IA

7、bstractThephotoniccrystalfiber(PCF)hasreceivedthewidespreadattentionsinthesensingfieldbecauseofitsflexiblestructureanduniquefeatures.ThePCFsensorswithmanyadvantagessuchassmallvolume,simplestructure,theonline,real-timeandlong-distancemeasurementcouldbewidelyappliedinfoodtesting,biomed

8、icalandenvir