双开环微结构光纤SPR传感器

内外部环境同步检测

通过微抛光双开环结构与金传感层设计，显著增强基模与等离子体模的相位匹配，从而在近红外波段实现对气体和液体分析物的宽折射率范围高灵敏检测。

刘微 · 刘超 · Wang, Jianxin · 吕靖薇 · 吕妍 · 杨琳 · Ni, An · 易早 · 刘强 · 胡春杰 · Paul K., Chu · 刘超

Results in Physics 2023

参数信息

最大波长灵敏度

20,000 nm/RIU

最大振幅灵敏度

208.21 RIU⁻¹

分辨率

10⁻⁶

折射率检测范围

1.00–1.38

技术优势

宽折射率范围覆盖

可检测折射率从1.00到1.38的多种气体和液体分析物，适用于不同状态的样品。

高灵敏度

通过微抛光双开环结构与金层增强基模与等离子体模的相位匹配，显著提升SPR效应，从而获得高波长灵敏度和振幅灵敏度。

可工作于近红外波段

传感器在900–2,750 nm红外波段内工作，覆盖常用通信和传感窗口，便于与现有光学系统集成。

结构简单成本低

设计的微结构光纤仅需金镀层，制备工艺简单，成本低，且与工业制造工艺兼容，适合批量生产。

应用场景

• 生化传感：用于生物分子和化学物质的折射率检测，支持生化分析和诊断。
• 微流控传感：可与微流控通道集成，实时监测微量液体样品的折射率变化。
• 光纤传感：作为光纤传感器，直接接入光纤系统进行远距离、抗干扰的在线检测。
• 环境监测：用于大气、污水等环境介质中气体和液体污染物的折射率监测。