采用TiO2薄膜增强光子晶体光纤表面等离子体共振生物传感器灵敏度的建模分析

提出一种采用TiO2膜增强双纤芯单通道光子晶体光纤表面等离子体共振生物传感器灵敏度的设计方案：在传感器银膜表面增加一层TiO2薄膜，不仅可以隔绝氧气，防止银氧化，而且可提高传感器的灵敏度；采用全矢量有限元法数值分析传感器的耦合特性及其性能。结果表明，在待测介质折射率为1.33~1.38时，待测介质折射率与传感器的共振波长呈线性关系，线性相关度为0.9806，传感器的平均灵敏度为4200 nm·RIU-1。此外，进一步分析了光子晶体光纤空气孔大小、银膜厚度、TiO2厚度等参数对传感器性能的影响。结果表明，改变结构参数可以优化生物传感器的输出光谱、改善传感器的性能。