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含负折射率介质的多层结构中倏逝波传播及隧道效应的分析 被引量：28
1
作者 陈龙 何赛灵 沈林放 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期2386-2392,共7页
研究了倏逝波在含负折射率介质的多层平板结构中的传播特性 ,解析地分析了倏逝波在不同结构参数下的放大或衰减规律及其原因以及能流的分布 ,并着重讨论了负折射率介质的损耗对隧道效应的影响 ,最后通过模拟高斯光束在该结构中的传播和... 研究了倏逝波在含负折射率介质的多层平板结构中的传播特性 ,解析地分析了倏逝波在不同结构参数下的放大或衰减规律及其原因以及能流的分布 ,并着重讨论了负折射率介质的损耗对隧道效应的影响 ,最后通过模拟高斯光束在该结构中的传播和能量储存 ,形象地给出了负折射率介质的损耗对倏逝波的影响和对光子隧道效应的减弱 . 展开更多
关键词 含负折射率介质 多层结构 倏逝波 传播特性 隧道效应 放大规律 衰减规律 高斯光束 损耗 光子
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微小孔近场衍射中的传播波和倏逝波 被引量：17
2
作者 邓小玖 吴本科 《计算物理》 CSCD 北大核心 2001年第3期211-214,共4页
用角谱法分析了微小孔近场衍射中的传播波和倏逝波 ,并对平面波圆孔衍射进行了数值计算 ,得到了一些新的结论 .
关键词 近场衍射 傅里叶光学 传播波 倏逝波 标量衍射理论 平面孔 圆孔衍射 角谱法
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多探头光纤倏逝波生物传感器及其性能研究 被引量：18
3
作者 黄惠杰 翟俊辉 +5 位作者 赵永凯 杨瑞馥 任冰强 程兆谷 杜龙龙 路敦武 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期718-722,共5页
利用光纤倏逝波原理 ,以输出波长为 6 35nm的半导体激光器为光源 ,研制成功一台具有 5个探头的光纤生物传感器。该传感器 5个光纤探头对纯净Cy5荧光染料溶液的检测灵敏度均达 0 0 1nmol/L ,在同一浓度下信噪比的相对标准偏差小于 10 %... 利用光纤倏逝波原理 ,以输出波长为 6 35nm的半导体激光器为光源 ,研制成功一台具有 5个探头的光纤生物传感器。该传感器 5个光纤探头对纯净Cy5荧光染料溶液的检测灵敏度均达 0 0 1nmol/L ,在同一浓度下信噪比的相对标准偏差小于 10 % ,5个探头的信噪比曲线几乎重合 ,且与商品化生物芯片扫描仪同时检测得到的结果一致 ;检测到了抗原抗体特异性反应的动态过程。本传感器具有较高的检测灵敏度、良好的响应一致性和生物特异性 ,可用于多重生物物质的检测。 展开更多
关键词 传感器技术 光学计量 生物传感器 倏逝波 蛋白质 实时荧光检测
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用时阈有限差分方法研究光纤微探针近场分布特性 被引量：16
4
作者 刘秀梅 王佳 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第10期1234-1238,共5页
采用三维时间域有限差分 (FDTD)方法研究了扫描近场光学显微镜中光纤微探针的近场分布特性。研究结果表明 ,锥形裸光纤探针的近场光中 ,以从探针锥变区侧面泄露的光即传播场为主 ,当在探针的侧面镀上一层金属膜对于从侧面泄露的光具有... 采用三维时间域有限差分 (FDTD)方法研究了扫描近场光学显微镜中光纤微探针的近场分布特性。研究结果表明 ,锥形裸光纤探针的近场光中 ,以从探针锥变区侧面泄露的光即传播场为主 ,当在探针的侧面镀上一层金属膜对于从侧面泄露的光具有较好屏蔽效果 ,因而比裸光纤探针具有更好的空间束缚能力 ;无论是裸光纤探针还是金属膜探针 ,入射偏振光从针尖出射后发生了退极化现象 ,近场分布中产生与入射光偏振方向垂直的其它两个电场分量 ,而且金属膜探针的退极化分量对近场分布的影响比裸探针显著得多。如果在近场成像中接收退极化分量而不是总场则可以提高近场成像的对比度。 展开更多
关键词 近场光学 时域有限差分 倏逝波 光纤微探针 显微镜 近场分布
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光捕获和光操控研究进展 被引量：17
5
作者 李宝军 辛洪宝 +1 位作者 张垚 雷宏香 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期224-233,共10页
光捕获和光操控是一种通过光镊、倏逝波、光泳或光热等对微纳尺度颗粒、生物大分子和细胞等微小物体进行非接触、无损伤捕获和操控的方法和技术。详细归纳和总结了国际上在光捕获和光操控方面的研究进展和最新动态,分析了其今后的研究... 光捕获和光操控是一种通过光镊、倏逝波、光泳或光热等对微纳尺度颗粒、生物大分子和细胞等微小物体进行非接触、无损伤捕获和操控的方法和技术。详细归纳和总结了国际上在光捕获和光操控方面的研究进展和最新动态,分析了其今后的研究发展方向。 展开更多
关键词 光捕获 光操控 光镊 光泳 倏逝波
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探地雷达FDTD数值模拟中不分裂卷积完全匹配层对倏逝波的吸收效果研究 被引量：17
6
作者 冯德山 杨良勇 王珣 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期4733-4746,共14页
介绍了CPML边界条件的原理,推导了CPML的GPR正演FDTD差分公式,对比分析了Berenger PML、UPML、CPML三种PML对倏逝波的吸收性能.开展了PML边界中关键参数κ和α的选取实验,确定了参数的取值范围与选取原则.然后,以二维TM波为例,研究了倏... 介绍了CPML边界条件的原理,推导了CPML的GPR正演FDTD差分公式,对比分析了Berenger PML、UPML、CPML三种PML对倏逝波的吸收性能.开展了PML边界中关键参数κ和α的选取实验,确定了参数的取值范围与选取原则.然后,以二维TM波为例,研究了倏逝波产生的机理,分析了决定逝波性吸收性能的影响因素.均匀介质的波场快照、检测点的反射误差及全局反射误差对比,说明了3种边界条件对传输波都具有较好的吸收能力,而对低频倏逝波的吸收表现迥异,其中CPML因为引入了参数α,对倏逝波的吸收效果最佳,但离散化造成的全域误差也最大.最后,应用加载UPML和CPML边界条件的FDTD程序,开展了GPR二维剖面法、宽角法矩状地电模型及三维复杂模型的正演,展示了倏逝波反射对雷达正演剖面及波场快照的影响.进一步对比了UPML与CPML对倏逝波的吸收表现优劣,结果显示,CPML可有效减少边界反射误差,并能取得满意的精度,综合考虑对倏逝波的吸收、全域误差、编程难易程度等因素,在GPR正演中推荐使用CPML. 展开更多
关键词 探地雷达 不分裂卷积完全匹配层 单轴各向异性完全匹配层 倏逝波 时域有限差分法
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亚波长直径光纤的光学传输特性及其应用 被引量：14
7
作者 童利民 潘欣云 《物理》 CAS 北大核心 2007年第8期626-630,共5页
通过高温下的物理拉伸方法,可以直接将玻璃材料拉细成亚波长或纳米直径的光纤。所获得的光纤具有很好的直径均匀度和表面光滑度,可用于低损耗光传输,并可在可见和近红外光学传输中表现出强光场约束、倏逝波传输和大波导色散等特性,在光... 通过高温下的物理拉伸方法,可以直接将玻璃材料拉细成亚波长或纳米直径的光纤。所获得的光纤具有很好的直径均匀度和表面光滑度,可用于低损耗光传输,并可在可见和近红外光学传输中表现出强光场约束、倏逝波传输和大波导色散等特性,在光通信、传感和非线性光学等领域具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 光学 亚波长 微纳光纤 倏逝波
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基于F-K偏移和反偏移的地震道插值方法研究 被引量：15
8
作者 李学聪 刘伊克 +2 位作者 常旭 金德刚 张恒超 《地球物理学进展》 CSCD 北大核心 2009年第6期2020-2029,共10页
野外采集的地震数据经常存在空道或者坏道的情况,为了满足地震数据处理精度的要求,就必须首先进行插值.本文提出了一种新的地震数据插值方法:F-K偏移和反偏移插值法,该方法是通过F-K偏移和反偏移的串联使用来实现的.与其他的插值方法相... 野外采集的地震数据经常存在空道或者坏道的情况,为了满足地震数据处理精度的要求,就必须首先进行插值.本文提出了一种新的地震数据插值方法:F-K偏移和反偏移插值法,该方法是通过F-K偏移和反偏移的串联使用来实现的.与其他的插值方法相比,这种插值方法的优点在于计算速度快,没有经过近似处理,精度高.F-K偏移/反偏移能够实现道插值的原理和Kirchhoff偏移/反偏移插值方法类似,也是由于数据是有限带宽的原因引起的.通过对模型的试算,可以看到F-K偏移和反偏移插值方法有着比较好的插值效果,是一种高效、准确、可行的方法. 展开更多
关键词 F—K偏移 F-K反偏移 映射 倏逝波
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基于倏逝波的光纤生物传感器研究 被引量：10
9
作者 邓立新 冯莹 +1 位作者 魏立安 柳珑 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1688-1692,共5页
构建了一种以光纤束作为激发光信号和荧光信号传输通道的光纤生物传感器结构.根据光纤探针的倏逝波理论和模式匹配理论对光纤探针的几何形状进行了设计,制作了数组光纤探针并根据需要对其中一部分进行荧光标记.选择了光纤探针置于空气... 构建了一种以光纤束作为激发光信号和荧光信号传输通道的光纤生物传感器结构.根据光纤探针的倏逝波理论和模式匹配理论对光纤探针的几何形状进行了设计,制作了数组光纤探针并根据需要对其中一部分进行荧光标记.选择了光纤探针置于空气中和水溶液中两种情况,对光纤传感器系统进行了信号检测实验,对比标记了的和未标记的相同几何结构参数的光纤探针两者在系统中被探测的信号差异.从二者的差别区分出系统所探测的倏逝波激发的荧光信号,证明了该光纤传感器系统的可行性. 展开更多
关键词 传感器技术 生物传感器 倏逝波 光纤
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光纤Bragg光栅倏逝波传感器 被引量：13
10
作者 赵明富 黄德翼 +2 位作者 罗彬彬 矫雷子 周斌 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 2010年第10期46-50,共5页
提出光纤Bragg光栅(FBG)倏逝波传感器测量化学溶液折射率的方案,研究Bragg反射波长的漂移量与光栅包层直径之间的关系,理论分析得出:光栅包层直径越小,Bragg波长的漂移量受外界折射率变化的影响越大。用氢氟酸溶液腐蚀光栅包层的方法,... 提出光纤Bragg光栅(FBG)倏逝波传感器测量化学溶液折射率的方案,研究Bragg反射波长的漂移量与光栅包层直径之间的关系,理论分析得出:光栅包层直径越小,Bragg波长的漂移量受外界折射率变化的影响越大。用氢氟酸溶液腐蚀光栅包层的方法,制作不同包层直径的光纤Bragg光栅倏逝波传感器。实验表明:在相同的外部折射率变化范围内,光栅直径越小,传感器的折射率灵敏度越高,实验结果与理论分析一致。 展开更多
关键词 光纤Bragg光栅(FBG) 倏逝波 折射率传感器 灵敏度
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左手介质组成的完美透镜的两种不同的理论分析 被引量：12
11
作者 王永华 熊天信 唐科 《四川师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期460-463,共4页
在分析了两种不同的左手介质组成的基础上,根据电磁理论,从传统透镜的理论缺陷入手,利用传统光学性质和传输线理论两种不同的方法来分析,利用倏逝波在左手介质中被放大的性质,解析地研究由左手介质组成的完美透镜以及完美透镜成像的原理.
关键词 左手介质 负折射 周期性 完美透镜 倏逝波
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倏逝波型光纤气体传感器研究进展 被引量：10
12
作者 杨建春 徐龙君 章鹏 《光学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期562-567,共6页
介绍了倏逝波的概念和反映倏逝波光纤气体传感特性的穿透深度参数Z_m。讨论了D形、锥形、纤芯裸露形、纤芯失配型和微结构光纤等不同倏逝波型气体传感的原理和特点,评述了其最新研究进展,对比分析了各传感器的优缺点。对倏逝波型光纤气... 介绍了倏逝波的概念和反映倏逝波光纤气体传感特性的穿透深度参数Z_m。讨论了D形、锥形、纤芯裸露形、纤芯失配型和微结构光纤等不同倏逝波型气体传感的原理和特点,评述了其最新研究进展,对比分析了各传感器的优缺点。对倏逝波型光纤气体传感器的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 光纤传感器 气体 倏逝波 研究进展
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基于光纤倏逝波传感器的磷酸根离子检测 被引量：10
13
作者 王真真 周静涛 +2 位作者 王春霞 阚强 陈弘达 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1683-1687,共5页
提出了利用光纤倏逝波传感器通过光吸收方法来测量溶液中磷酸根离子浓度的新方法。将通信用标准单模光纤(SMF)局部腐蚀到接近芯层后放入不同浓度的磷钼蓝溶液中,当以磷钼蓝光吸收峰值为探测光波长时,光纤表面的倏逝波会部分被溶液吸收,... 提出了利用光纤倏逝波传感器通过光吸收方法来测量溶液中磷酸根离子浓度的新方法。将通信用标准单模光纤(SMF)局部腐蚀到接近芯层后放入不同浓度的磷钼蓝溶液中,当以磷钼蓝光吸收峰值为探测光波长时,光纤表面的倏逝波会部分被溶液吸收,通过测量光纤输出光强来计算溶液中的磷酸根离子浓度。实验结果表明,磷钼蓝溶液中磷浓度为0.04～0.40mg/L范围内,溶液的吸光度与磷浓度近似成线性关系,探测灵敏度为0.53L/mg,线性相关系数为0.918。基于光纤技术的传感器件结构紧凑、制作简单、成本低,有利于实现传感器的微型化。 展开更多
关键词 光纤传感 磷酸根 磷钼蓝 光吸收方法 倏逝波
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表面等离子共振(SPR)——一种新型化学检测方法的原理 被引量：8
14
作者 吴世康 汪鹏飞 《影像科学与光化学》 EI CAS CSCD 2008年第2期157-168,共12页
近年来,表面等离子共振(SPR)现象、由于在金属纳米材料研究以及在作为灵敏检测不同化学和生化物种信号的报告器方面有着特殊的应用价值,因而受到广泛的关注.本文较详细的介绍了表面等离子共振现象的形成机制,特别对如何利用本方法作为... 近年来,表面等离子共振(SPR)现象、由于在金属纳米材料研究以及在作为灵敏检测不同化学和生化物种信号的报告器方面有着特殊的应用价值,因而受到广泛的关注.本文较详细的介绍了表面等离子共振现象的形成机制,特别对如何利用本方法作为一种新型的物种检测报告器的有关问题做了较系统的讨论. 展开更多
关键词 表面等离子共振 金属纳米材料 化学物种检测 倏逝波
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光的全反射中倏逝波的研究 被引量：7
15
作者 李林 肖循 《武汉科技学院学报》 2006年第12期37-39,共3页
运用菲涅尔公式得出全反射现象中看似矛盾的透射波能量问题,利用电磁波理论分析了在介质分界面存在的倏逝波,讨论了倏逝波的性质和传播规律。
关键词 全反射 菲涅尔公式 能流 倏逝波
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新型的分段结构光纤倏逝波传感器 被引量：8
16
作者 楼俊 许宏志 +2 位作者 黄杰 李本冲 沈为民 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期142-147,共6页
提出一种基于倏逝波吸收原理的分段结构光纤倏逝波传感器。运用光束传播法(BPM)对分段和直形波导模型进行数值模拟,分段波导中高阶模在每次分段的第一个界面上被反复地激发。分析不同结构、纤芯直径和溶液浓度对传感器灵敏度的影响,通... 提出一种基于倏逝波吸收原理的分段结构光纤倏逝波传感器。运用光束传播法(BPM)对分段和直形波导模型进行数值模拟,分段波导中高阶模在每次分段的第一个界面上被反复地激发。分析不同结构、纤芯直径和溶液浓度对传感器灵敏度的影响,通过化学腐蚀方法制备出不同结构参数的倏逝波传感器,并用不同浓度亚甲基蓝溶液对传感器的灵敏度特性进行实验验证。实验结果表明,在传感直径相同的条件下,传感长度为5cm分段结构光纤倏逝波传感器的灵敏度为0.0135L/mmol,优于传感长度为6cm的传统的单一直形传感器的灵敏度0.0102L/mmol。分段结构光纤倏逝波传感器能有效地激发光纤中低阶模到高阶模的转变,从而提高传感器的灵敏度。实验结果与模拟和理论结果相符。因此,分段结构光纤倏逝波传感器相对于传统的单一的直形传感器不仅具有较高的灵敏度,且机械强度较高,在物质光谱检测方面有着潜在的应用。 展开更多
关键词 光纤光学 分段结构 光纤传感器 倏逝波 激发模式 光束传播法
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倏逝波全光纤免疫传感器的开发及性能研究 被引量：7
17
作者 龙峰 施汉昌 +2 位作者 何苗 朱安娜 冯丽霞 《分析化学》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期919-923,共5页
利用倏逝波与荧光免疫分析原理,研制了一种倏逝波全光纤免疫传感器。该系统利用单多模光纤耦合器,使得激发光的传输、荧光的收集与传输均通过光纤来实现,减少了系统的光学分离元件,结构简单、紧凑、可实现仪器小型化;同时该系统光传递... 利用倏逝波与荧光免疫分析原理,研制了一种倏逝波全光纤免疫传感器。该系统利用单多模光纤耦合器,使得激发光的传输、荧光的收集与传输均通过光纤来实现,减少了系统的光学分离元件,结构简单、紧凑、可实现仪器小型化;同时该系统光传递效率高、损耗低、信噪比高;单多模光纤耦合器和探头之间采用可拆卸的连接结构,可以实现多种样品的顺序检测。研究表明:光纤探头的最佳锥角度为0.37;系统对Cy5.5荧光染料的检测灵敏度可达到10-9mol/L;系统检测Cy5.5标记的羊抗大鼠IgG的最低浓度为10μg/L,检测时间为10min。 展开更多
关键词 光纤免疫传感器 倏逝波 荧光检测 免疫反应
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基于腐蚀光纤的温度及葡萄糖溶液浓度传感器 被引量：8
18
作者 马健 郑羽 余海湖 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期136-143,共8页
提出并制备了一种基于本征倏逝波原理的温度及葡萄糖溶液浓度传感器.通过研究腐蚀包层厚度与透射光谱之间的关系,确定较为合适的腐蚀厚度.将标准单模光纤包层腐蚀至2.4μm,利用光纤倏逝波对外界介质变化敏感的原理,通过测量输出光功率... 提出并制备了一种基于本征倏逝波原理的温度及葡萄糖溶液浓度传感器.通过研究腐蚀包层厚度与透射光谱之间的关系,确定较为合适的腐蚀厚度.将标准单模光纤包层腐蚀至2.4μm,利用光纤倏逝波对外界介质变化敏感的原理,通过测量输出光功率的变化量实现温度及葡萄糖溶液浓度传感.实验结果表明:传感器在1070℃的温度范围内具有9.58×10^(-3) dBm/℃的灵敏度,线性度达到99.36%;在葡萄糖溶液03%的浓度范围内具有0.126dBm/(g/L)的灵敏度,线性度达到97.95%.该传感器的响应时间小于30s,具有操作简便、测量准确度高、重复性好、适用范围广等优点,具备良好的应用价值. 展开更多
关键词 光纤传感器 倏逝波 腐蚀光纤 温度 葡萄糖浓度
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光纤倏逝波生物传感器的结构研究 被引量：6
19
作者 邓立新 冯莹 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期353-357,共5页
光纤倏逝波生物传感器的性能主要体现在探测能力和简便性两个方面,为了提高其探测极限和野外适应性,针对光纤探头的倏逝场激发能量和系统结构的整体性进行了较为系统的研究,分析了三种不同发展阶段的系统结构,设计和搭建了一种目前发展... 光纤倏逝波生物传感器的性能主要体现在探测能力和简便性两个方面,为了提高其探测极限和野外适应性,针对光纤探头的倏逝场激发能量和系统结构的整体性进行了较为系统的研究,分析了三种不同发展阶段的系统结构,设计和搭建了一种目前发展的基于光纤束的荧光光纤倏逝波生物传感器系统,以此系统为基础进行了实验检测并取得了较为满意的检测效果。最后给出了下一阶段的系统结构发展方向并分析了其优越性和可行性。 展开更多
关键词 传感器技术 生物传感器 倏逝波 光纤
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线性锥形光纤倏逝波传感器的灵敏度分析 被引量：7
20
作者 赵明富 矫雷子 +2 位作者 董大明 黄德翼 周斌 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2012年第1期23-26,共4页
倏逝波的透射深度、均匀感应区域的感应芯径和感应长度是线性锥形光纤倏逝波传感器灵敏度的主要影响因素。为了实现灵敏度的最优化设计,分别建立了倏逝波透射深度与锥形参数之间关系及有效吸收路径与感应芯径和感应长度之间关系的数学模... 倏逝波的透射深度、均匀感应区域的感应芯径和感应长度是线性锥形光纤倏逝波传感器灵敏度的主要影响因素。为了实现灵敏度的最优化设计,分别建立了倏逝波透射深度与锥形参数之间关系及有效吸收路径与感应芯径和感应长度之间关系的数学模型,讨论了不同锥形参数(发射角、锥度比、锥长)下倏逝波的透射深度,不同感应芯径和感应长度下倏逝波的有效吸收路径,并进行了仿真。仿真结果表明,选择锥形光纤几何体和合适的发射角,可使透射深度增大近3倍,当锥度比为0.4时,倏逝波透射深度最大;减小感应芯径,增大感应长度可提高倏逝波的有效吸收路径,增强纤芯表面的倏逝波与周围吸收介质的作用强度。研究结果可用来指导制作高灵敏度线性锥形光纤倏逝波传感器。 展开更多
关键词 倏逝波 灵敏度 透射深度 感应芯径 感应长度
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