双层金光栅结构的D形光纤传感器研究

张淑莉; 王展; 杨县超

doi:10.13873/J.1000-9787(2021)09-0006-04

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双层金光栅结构的D形光纤传感器研究

研究与探讨 | 更新时间：2025-09-11

- 双层金光栅结构的D形光纤传感器研究
- Research of D-shaped optical fiber sensor with double-layer gold gratings structure
- 传感器与微系统 2021年第9期页码：6-9+13
- 作者机构：
  
  1. 郑州工商学院工学院
  2. 郑州大学信息工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  河南省科技厅科技攻关项目(202102110269);河南博士后基金资助项目(20202025)
- DOI：10.13873/J.1000-9787(2021)09-0006-04
  中图分类号： TP212
- 纸质出版：2021
- 稿件说明：
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张淑莉, 王展, 杨县超. 双层金光栅结构的D形光纤传感器研究[J]. 传感器与微系统, 2021,(9):6-9+13.

ZHANG Shuli, WANG Zhan, YANG Xianchao. Research of D-shaped optical fiber sensor with double-layer gold gratings structure[J]. 2021, (9): 6-9+13.
张淑莉, 王展, 杨县超. 双层金光栅结构的D形光纤传感器研究[J]. 传感器与微系统, 2021,(9):6-9+13. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2021)09-0006-04.

ZHANG Shuli, WANG Zhan, YANG Xianchao. Research of D-shaped optical fiber sensor with double-layer gold gratings structure[J]. 2021, (9): 6-9+13. DOI： 10.13873/J.1000-9787(2021)09-0006-04.

摘要

为了降低光栅周期对表面等离子体谐振(SPR)的影响

简化高灵敏度SPR传感器的加工工艺并使SPR容易被激发

根据周期性结构激发SPR的机制

提出了一种双层金光栅结构的光纤传感器模型。由于双层光栅之间的动量补偿使得SPR更容易被激发

并且光栅之间的近场耦合

增加了谐振的强度。用有限元方法研究了双层光栅D型光纤传感器的传感特性

并得出了各结构参数对谐振和传感特性的影响规律。这些规律给基于SPR的低成本易装配D形光纤传感器的使用与研究

提供了一定的借鉴意义。

Abstract

In order to reduce the influence of grating period on surface plasmon resonance（SPR）

simplify the fabrication process of high sensitivity SPR sensor and make SPR easier to be excited

a fiber sensor model of double-layer gold gratings is proposed according to the mechanism of SPR excited by periodic structure.Because of the momentum compensation between the double-layer gratings

SPR is more easily excited.And the near-field coupling between the gratings increases the resonance intensity.It is assembled easily and its feasibility is verified by the finite element method.The sensing characteristics of the D-shaped fiber sensor are studied and the influence of structural parameters on resonance is found.It provides a reference for the processing of D-shaped fiber sensor based on SPR.

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