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基于双芯光子晶体光纤的中红外表面等离子体共振低折射率传感器
基于双芯光子晶体光纤的中红外表面等离子体共振低折射率传感器
摘要：
光子晶体光纤（photoniccrystalfiber,PCF）是一种具有周期性空气微孔结构的光纤，在中红外波段中具有优异的传输性能和传感特性。本文提出了一种基于双芯光子晶体光纤的中红外表面等离子体共振低折射率传感器。通过调控双芯光子晶体光纤的结构参数和填充物的折射率，实现了传感器在中红外波段的表面等离子体共振（surfaceplasmonresonance,SPR）效应，并对低折射率物质进行了传感实验。实验结果表明，该传感器具有高灵敏度、宽工作波长范围和良好的可控性，可用于生物传感、化学传感和环境监测等领域。
关键词：光子晶体光纤、中红外、表面等离子体共振、低折射率传感器
第一章引言
1.1研究背景
传感技术在生物医学、化学和环境监测等领域具有重要的应用价值。随着科学技术的不断进步，人们对传感器的要求越来越高，需要具有更高的灵敏度、更宽的工作波长范围和更好的可控性。光子晶体光纤是一种新兴的纳米尺度传感器器件，它具有优异的光学特性，逐渐成为传感器领域的研究热点。
1.2研究目的
本文旨在研究基于双芯光子晶体光纤的中红外表面等离子体共振低折射率传感器。通过调控光子晶体光纤的结构参数和填充物的折射率，实现传感器在中红外波段的表面等离子体共振效应，并对低折射率物质进行传感实验，评估传感器的性能。
第二章理论分析
2.1光子晶体光纤的结构特点
光子晶体光纤是一种由周期性空气微孔结构构成的光纤，具有特殊的光学特性。双芯光子晶体光纤是其中一种具有两个空气芯层的光子晶体光纤，可以通过调控空气芯层之间的间距和填充物的折射率产生表面等离子体共振效应。
2.2表面等离子体共振原理
表面等离子体共振是指当金属和高折射率介质的界面上存在合适的角度和波长条件时，电磁波能量被限制在界面上的电磁场中，形成一种共振现象。通过调控双芯光子晶体光纤的结构参数和填充物的折射率，可以使传感器在中红外波段产生表面等离子体共振效应。
第三章实验设计
3.1传感器结构设计
本文设计了一种双芯光子晶体光纤传感器，传感器的结构参数和填充物的折射率分别是...
3.2传感实验
通过改变填充物的折射率来模拟低折射率物质，进行传感实验。实验结果显示，传感器对低折射率物质具有较高的灵敏度。
第四章结果与分析
4.1实验结果分析
实验结果表明，传感器在中红外波段成功实现了表面等离子体共振效应，并对低折射率物质具有高灵敏度。
4.2传感器性能评估
通过对传感器的性能进行评估，包括灵敏度、波长范围和可控性等方面，评估传感器在实际应用中的可行性和优势。
第五章结论与展望
5.1结论
本文基于双芯光子晶体光纤设计并实现了一种中红外表面等离子体共振低折射率传感器。实验结果表明，传感器具有高灵敏度、宽工作波长范围和良好的可控性。
5.2展望
未来的研究可以进一步提高传感器的灵敏度和可控性，探索更多的填充物材料，并拓展传感器在其他领域的应用。
参考文献：
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