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基于表面等离子体共振的光子准晶体光纤甲烷氢气传感器 被引量：4
1
作者 刘强 赵锦 +7 位作者 孙宇丹 刘伟 王建鑫 刘超 吕靖薇 王诗淼 蒋宇 朱剑豪 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期174-183,共10页
设计了一种用于同时检测甲烷和氢气的基于表面等离子体共振(SPR)的新型光子准晶体光纤(PQF)传感器。在该传感器中,在银膜上分别沉积Pd-WO3和掺杂聚硅氧烷的笼型分子E薄膜作为氢气和甲烷的敏感材料。采用全矢量有限元方法对PQF-SPR传感... 设计了一种用于同时检测甲烷和氢气的基于表面等离子体共振(SPR)的新型光子准晶体光纤(PQF)传感器。在该传感器中,在银膜上分别沉积Pd-WO3和掺杂聚硅氧烷的笼型分子E薄膜作为氢气和甲烷的敏感材料。采用全矢量有限元方法对PQF-SPR传感器进行数值分析,结果证明该传感器具有良好的传感性能。在0%~3.5%的浓度范围内,氢气的最大检测灵敏度和平均灵敏度分别为0.8 nm/%和0.65 nm/%,甲烷的最大灵敏度和平均灵敏度分别为10 nm/%和8.81 nm/%。该传感器具有同时检测多种气体的能力,在设备小型化和远程监测方面具有很大的潜力。 展开更多
关键词 甲烷传感器 氢气传感器 表面等离子体共振 光子准晶体光纤
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六重准晶涡旋光光子晶体光纤特性 被引量：8
2
作者 魏薇 张志明 +3 位作者 唐莉勤 丁镭 范万德 李乙钢 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期179-185,共7页
设计了一种新型的六重准晶涡旋光光子晶体光纤,利用矢量有限元分析方法进行了数值模拟.研究结果表明光纤中模式有效折射率差?neff> 10-4,实现了7个本征矢量模(10个相位涡旋光)的稳定传输,并以HE21为对象,对光纤模式的传输特性进行了... 设计了一种新型的六重准晶涡旋光光子晶体光纤,利用矢量有限元分析方法进行了数值模拟.研究结果表明光纤中模式有效折射率差?neff> 10-4,实现了7个本征矢量模(10个相位涡旋光)的稳定传输,并以HE21为对象,对光纤模式的传输特性进行了分析研究.研究结果表明,在波段1500—1600 nm内,涡旋光模式的限制性损耗在10–8—10–7量级,模场面积保持在40μm2,非线性系数在10–3量级.通过改变光纤中心空气孔的大小,能够实现特定波段的色散平坦趋势,当中心空气孔为1.9μm时,光纤能够在1500—1800 nm波段保持色散平坦,色散系数维持在63.51—65.42 ps·nm–1·km–1之间. 展开更多
关键词 光子晶体光纤 涡旋光 色散 限制性损耗
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基于氧化铟锡的十重偏芯D型光子准晶光纤的高灵敏度表面等离子体共振传感器 被引量：2
3
作者 刘强 蒋宇 +8 位作者 胡春杰 卢文姝 孙宇丹 刘超 吕靖薇 赵锦 邰胜男 易早 PaulK Chu 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期101-110,共10页
设计并分析了一种高灵敏度表面等离子体共振(SPR)传感器,该传感器由偏芯D型结构的十重光子准晶光纤(PQF)组成,并局部涂覆氧化铟锡(ITO)。偏芯D型结构可以使液体分析更加方便,增强了纤芯模与SPP模之间的耦合,提高了传感灵敏度。采用有限... 设计并分析了一种高灵敏度表面等离子体共振(SPR)传感器,该传感器由偏芯D型结构的十重光子准晶光纤(PQF)组成,并局部涂覆氧化铟锡(ITO)。偏芯D型结构可以使液体分析更加方便,增强了纤芯模与SPP模之间的耦合,提高了传感灵敏度。采用有限元法对传感器的特性进行研究。结果表明,传感器的波长灵敏度随折射率(RIs)的增大而增大,最大波长灵敏度和分辨率分别为60000 nm/RIU和1.67×10^(−6) RIU。该传感器性能优良,在液体折射率测量方面具有很大的应用潜力。 展开更多
关键词 表面等离子体共振 光子准晶光纤 D型结构 偏芯结构
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一种带葡萄柚空气孔的高双折射ZrF_4-BaF_2-LaF_3-AlF_3-NaF光子准晶光纤 被引量：2
4
作者 苏伟 娄淑琴 +1 位作者 邹辉 韩博琳 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第14期167-173,共7页
提出了一种具有二重对称性的ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF(ZBLAN)氟化物玻璃基的光子准晶光纤.光纤结构是以ZBLAN氟化物玻璃为背景材料,外包层由圆形空气孔以正方形与正三角形分布组成的基本单元构成,在芯区两侧引入两个对称的葡萄柚空气孔... 提出了一种具有二重对称性的ZrF4-BaF2-LaF3-AlF3-NaF(ZBLAN)氟化物玻璃基的光子准晶光纤.光纤结构是以ZBLAN氟化物玻璃为背景材料,外包层由圆形空气孔以正方形与正三角形分布组成的基本单元构成,在芯区两侧引入两个对称的葡萄柚空气孔,以增加光纤的双折射.应用全矢量有限元法,研究了光纤的双折射和限制损耗特性与结构参数的关系.通过优化光纤结构参数,在1800—2200 nm的波长范围内获得了具有单模传输特性的高双折射光纤,其模式双折射高达10-2,比普通保偏光纤高出两个数量级,与目前报道的采用椭圆空气孔微结构光纤获得的高双折射具有同样的量级.但与具有椭圆空气孔微结构光纤相比,提出的光纤结构更易于制作.研究结果为开辟2μm波段光器件的研究做出了有益的探索. 展开更多
关键词 光子准晶光纤 ZBLAN玻璃 高双折射 葡萄柚空气孔
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基于光纤通信的准光子晶体光纤研究 被引量：1
5
作者 潘锋 毕力 《光通信研究》 北大核心 2017年第4期35-38,共4页
针对光子晶体光纤的非线性问题,设计了新型准光子晶体光纤结构。所设计的准光子晶体光纤的纤芯采用圆形空气孔,中心孔作为缺陷,前3层通过小孔结构形式实现内包层。结构的电磁场分析表明:随着入射角的增大,横向磁场模式的禁带会明显变窄... 针对光子晶体光纤的非线性问题,设计了新型准光子晶体光纤结构。所设计的准光子晶体光纤的纤芯采用圆形空气孔,中心孔作为缺陷,前3层通过小孔结构形式实现内包层。结构的电磁场分析表明:随着入射角的增大,横向磁场模式的禁带会明显变窄,横向电场模式的禁带会明显变宽。参数分析后得出以下结论:在光通信的1 550nm波长附近,结构的色散曲线表现了高平坦的特性;通过控制孔间距或者空气孔层数能实现限制损耗的控制,进而将损耗限制到非常小甚至为0的阶段。 展开更多
关键词 光纤 非线性 准光子晶体光纤 平坦色散
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准晶体结构光纤表面等离子体共振传感器特性研究
6
作者 廖文英 范万德 +2 位作者 李海鹏 隋佳男 曹学伟 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期217-222,共6页
光纤表面等离子体共振传感器在高灵敏度传感和在线实时监测等领域具有重要意义.设计了一种六重准晶体结构环形通道光纤表面等离子体共振传感器,基于有限元法对该传感器的传感特性进行了数值模拟.研究了光纤各结构参量对传感器特性的影... 光纤表面等离子体共振传感器在高灵敏度传感和在线实时监测等领域具有重要意义.设计了一种六重准晶体结构环形通道光纤表面等离子体共振传感器,基于有限元法对该传感器的传感特性进行了数值模拟.研究了光纤各结构参量对传感器特性的影响规律.研究结果表明:待测液折射率的有效监测范围为1.25—1.331,最高灵敏度可达26400 nm·RIU-1,传感器具有损耗谱杂峰少、探测范围广、灵敏度高、设计灵活性高和光路可弯曲等特点,在生化检测、公共安全、环境污染监测以及高灵敏度传感等领域具有广泛的应用前景. 展开更多
关键词 准晶体结构光纤 表面等离子体共振 传感器 灵敏度
原文传递
S+C+L波段色散斜率补偿光子准晶体光纤(英文) 被引量：1
7
作者 李园 范万德 +2 位作者 陈君 卜凡华 李海鹏 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1261-1266,共6页
针对光纤通信中的色散补偿,尤其是密集波分复用系统的多信道同时补偿的需求,提出了一种用于宽带色散斜率补偿的光子准晶体光纤.该光纤结构包层空气孔为准晶体排列,并且在纤芯引入了中心缺陷.通过对光纤特性的数值分析表明,在1 460-1 625... 针对光纤通信中的色散补偿,尤其是密集波分复用系统的多信道同时补偿的需求,提出了一种用于宽带色散斜率补偿的光子准晶体光纤.该光纤结构包层空气孔为准晶体排列,并且在纤芯引入了中心缺陷.通过对光纤特性的数值分析表明,在1 460-1 625 nm的光通信波段,该结构光纤的相对色散斜率为0.004 4-0.002 9 nm^-1,相对色散斜率与标准单模光纤近似相等,且负色散值达-2 476 ps·nm^-1·km^-1.对标准单模光纤进行色散补偿后,在S＋C＋L波段色散值为（-0.5-0）ps·nm^-1·km^-1.该光纤可用于对当前光纤通信系统进行宽带色散补偿,实现多信道同时补偿,简化结构,并降低补偿成本. 展开更多
关键词 光子准晶体光纤 色散斜率 补偿 相对色散斜率
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