金纳米线偏置芯光子晶体光纤表面等离子体共振温度与折射率传感

针对现有光子晶体光纤表面等离子体共振（PCF-SPR）传感器存在的金属薄膜涂覆工艺复杂、单参数检测集成度低等问题，本文提出一种基于金纳米线集成偏置芯PCF-SPR的双参数传感器。该传感器突破传统孔内镀膜或金属薄膜结构，通过化学气相沉积（CVD）将金纳米线直接附着于光纤包层，避免了镀膜不均问题并显著简化制备工艺。通过优化非对称偏置芯光纤结构并利用金纳米线的强局域场增强效应，该传感器在双偏振模式下实现了温度（25~60 °C）与折射率（1.31~1.40）的高灵敏度同步检测。仿真实验表明：x偏振模式可实现1.31~1.40折射率检测，最大波长灵敏度与振幅灵敏度分别达<styled-content style-type="number">14800</styled-content> nm/RIU和−<styled-content style-type="number">1724.25</styled-content> RIU⁻¹，最高折射率分辨率为6.75×10⁻⁶ RIU；y偏振模式折射率检测范围达1.34~1.40，最大波长灵敏度与振幅灵敏度分别为<styled-content style-type="number">28400</styled-content> nm/RIU和−<styled-content style-type="number">1298.93</styled-content> RIU-1，最高折射率分辨率为3.52×10⁻⁶ RIU。在25~60 °C温度传感中，传感器表现出7.8 nm/°C的波长灵敏度与1.38×10⁻⁶ °C的高分辨率。该设计通过金纳米线与偏置芯结构的协同作用，在简化制备工艺的同时实现了多参数检测，为生化监测、环境传感等领域的集成化应用提供了新思路。