1 工业和信息化部 电子第五研究所，广州 510610
2 智能产品质量评价与可靠性保障技术工业和信息化部重点实验室，广州 510610
当光纤布喇格光栅(FBG)复用过多或带宽有限时会存在波长串扰问题，信号解调方法的性能会影响结果的精确性。提出一种基于元启发算法的中心波长解调方法，采用实际光谱与理论光谱差异的最小二乘函数作为优化目标，利用具有优异挖掘能力和探索能力的海洋捕食者算法进行求解。数值仿真结果和实验验证表明：所提算法是一种有效的、可行的波长解调方法，在实现对多光谱重叠识别的同时又可以保证解调精度。
布喇格光栅 波长串扰 中心波长 解调 海洋捕食者算法 Bragg grating wavelength crosstalk central wavelength demodulation marine predators algorithm
1 暨南大学理工学院光电工程系, 广东 广州 510632
2 光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室,暨南大学, 广东 广州 510632
光纤表面等离子体共振传感器具有体积小、抗电磁干扰,可以实现在线实时远距离检测的优点.为提高传感器的性能,建立了侧边抛磨光纤表面等离子体共振传感的物理模型,分别研究了侧边抛磨光纤的剩余厚度、银膜层的厚度对传感器的灵敏度、共振峰的深度和半高全宽等的影响.结果表明:光纤剩余厚度越小,表面等离子体共振现象越强;随银膜层的厚度增大,共振峰的宽度变宽,而传感器的灵敏度呈现非单调变化.通过综合表面等离子体共振传感器的折射率传感灵敏度和共振峰半高全宽,提出了质量因数作为传感器的优化指标,并最终得到最优化的设计方案为光纤剩余厚度为66.5 μm,银膜的厚度为50 nm,此时质量因数达到98.67.
光纤传感器 表面等离子体共振 侧边抛磨光纤 光谱灵敏度 质量因数 Optic fiber sensor Surface plasmon resonance Side polished fiber Spectral sensitivity Figure of merit 光谱学与光谱分析
2015, 35(5): 1419
暨南大学 光电工程系 光电信息与传感技术广东普通高校重点实验室, 广州 510632
为了满足表面等离子体传感器高灵敏度、高线性以及较大测量范围的需求, 提出侧边抛磨光纤耦合的三角形纳米金柱阵列等离子体共振传感模型.用有限元法仿真得出侧边抛磨光纤倏逝场激发出三角形纳米金柱的三种等离子体共振模式, 分别为传输等离子体、三角形纳米金柱的本征等离子体和柱间等离子体, 在传感器透射谱中呈现三个共振波谷.本征等离子体和柱间等离子体均属于局域等离子体, 所对应的共振波谷对外界环境折射率的灵敏度较低但具有很高的线性度.传输等离子体对应的波谷随折射率变化灵敏度很高且呈非线性关系, 优化后三角形金柱阵列设计中, 当折射率为1.38~1.42RIU时, 灵敏度高达12 882 nm/RIU.该传感结构集成了侧边抛磨光纤的强倏逝场, 具有传输等离子体的高灵敏度、局域等离子体的高线性度和大测量动态范围等优点, 有重要的研究意义和实用价值.
表面等离子体共振 侧边抛磨光纤 有限元法 三角形纳米金柱阵列 灵敏度 线性度 大测量动态范围 Surface plamon resonance Side-polished fiber Finite element method Triangular gold nano-rod array Sensitivity Dynamic measurement range
