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专利号: 2018110392727
申请人: 桂林电子科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种高灵敏度的圆环‑矩形复合金属孔阵列结构表面等离激元光纤传感器,该传感器主要包括光纤体和光纤端面的传感体组成,其中光纤端面的传感体由金属膜和圆环‑矩形复合金属孔阵列构成,圆环‑矩形复合金属孔阵列是一种由圆环和矩形复合形成的金属孔阵列,圆环‑矩形复合金属孔阵列贯穿金属膜上下表面,圆环‑矩形复合金属孔内为待测介质;圆环‑矩形复合金属孔在金属膜上以N个周期均匀排列;光纤体,金属膜,圆环‑矩形复合金属孔阵列共同构成了完整的光纤传感器;

采用平面光从介质上表面垂直入射,当平面波光入射到金属膜表面时,在圆环‑矩形复合金属孔阵列结构中垂直方向的长表面等离激元和水平方向的局域表面等离激元耦合激发强烈的电磁场从而增强透射,表现出优异的频谱特性;

通过改变圆环内径,矩形长度,旋转角度,狭缝宽度,金属膜材料等结构参数可以调节透射峰所在位置和大小,从而可以在理想波段得到高灵敏度,可选频的表面等离激元传感器。

2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度圆环‑矩形复合金属孔阵列结构的表面等离激元光纤传感器,其特征在于:基底介质采用二氧化硅。

3.根据权利要求1所述的一种高灵敏度圆环‑矩形复合金属孔阵列结构的表面等离激元光纤传感器,其特征在于:金属膜材料为金且厚度为100nm。

4.根据权利要求1所述的一种高灵敏度圆环‑矩形复合金属孔阵列结构的表面等离激元光纤传感器,其特征在于:多个圆环‑矩形复合金属孔的结构单元外径一致为120nm,内径介于90nm~1 20nm。

5.根据权利要求1所述的一种高灵敏度圆环‑矩形复合金属孔阵列结构的表面等离激元光纤传感器,其特征在于:所有圆环‑矩形复合金属孔的周期结构完全一致,周期为

400nm。

6.根据权利要求1所述的一种高灵敏度圆环‑矩形复合金属孔阵列结构的表面等离激元光纤传感器,其特征在于:圆环‑矩形复合金属孔阵列结构旋转角度变化为0°~90°。

7.根据权利要求1所述的一种高灵敏度圆环‑矩形复合金属孔阵列结构的表面等离激元光纤传感器,其特征在于:圆环‑矩形复合金属孔矩形长度变化为100nm~140nm。

8.根据权利要求1所述的一种高灵敏度圆环‑矩形复合金属孔阵列结构的表面等离激元光纤传感器,其特征在于:外界待测介质折射率范围为1.10~1.30。

9.根据权利要求1所述的一种高灵敏度圆环‑矩形复合金属孔阵列结构的表面等离激元光纤传感器,其特征在于:狭缝宽度变化为5nm~30nm。