用表面等离子体共振原理检测湿度环境

• 作者: 孟晓云 朴瑞琦 李志全 李文超 童凯 赵晶晶 顾而丹
• 来源期刊: 光子学报
• 学科: 工学
• 关键词: 光学传感 表面等离子体共振 有限元法 湿度检测 灵敏度 分辨率 金属膜厚度
• 年，卷（期）: 2015,（6）
• 所属期刊栏目: 表面光学
• 页码范围: 1-5
• 分类号: TP212|O433.4
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/gzxb20154406.0624001

摘要

采用Kretschmann结构激发表面等离子体,利用多孔陶瓷材料SiO2作感湿材料,当外界环境的相对湿度变化时,引起感湿层SiO2的折射率发生相应变化,导致表面等离子体共振角发生偏移.采用有限元法对传感系统在不同感湿层折射率下的反射谱进行了模拟分析,并根据反射谱的共振半峰宽和共振峰深度对金膜的厚度进行优化.研究结果表明:金膜的最佳厚度为55 nm,反射谱的共振角偏移量与感湿层折射率变化呈线性关系,湿度检测的分辨率高达0.37％RH,灵敏度达到0.03°/％RH.该研究对基于表面等离子体共振原理的湿度传感器的研制与应用具有一定意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李志全	燕山大学电气工程学院	201	1342	17.0	24.0
2	李文超	东北大学秦皇岛分校控制工程学院	19	51	4.0	5.0
3	童凯	燕山大学电气工程学院	43	141	7.0	9.0
4	顾而丹	燕山大学电气工程学院	14	38	4.0	5.0
5	孟晓云	燕山大学电气工程学院	4	29	3.0	4.0
6	朴瑞琦	燕山大学电气工程学院	3	11	2.0	3.0
7	赵晶晶	燕山大学电气工程学院	6	19	3.0	4.0