激光与红外

作者：张辉

单位：广东第二师范学院物理与信息工程学院，广东 广州 513030；

关键词：有限元法;表面等离子体;衰减率;有效模式指数;纤芯折射率

基金：广东省自然科学基金项目（No.2018A030313684）；广东省教育厅科学重点研究基金 项目（Nos.2019KZDXM061；No.2019KQNCX099；No.2020ZDZX2059）资助。

为了提高有效模场面积,降低光纤中光功率密度,减小非线性效应,提出了一种杂化石墨烯-金属等离子体传感薄膜双芯光纤,可应用在等离子体波导生物传感器。侧面抛光纤维的横截面包含有两个折射率n1=14478的均匀纤芯,抛光面上涂覆30nm金膜。金膜进一步涂覆有034nm的石墨烯层。通过对双芯光纤的有效模式指数,泄漏损耗和有效模场面积的研究,证实了单层石墨烯对电介质的变化提供了最佳的灵敏度。实验结果表明基本纤芯模LP01模的有效模场面积增长速率比高阶纤芯模式LP11模的增长速率要快,并且当纤芯折射率是14460,波长为600nm时,基模的有效模场面积为275μm2,大于同等条件下其他的纤芯折射率值时的有效模场面积,取得了大模场模式,能减小光纤的非线性效应。在医疗设备、激光武器、遥感测控、光纤通信等重要领域都有着广泛的应用前景。

来源：2022年第3期

《激光与红外》期刊编辑部

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