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光通信技术2025年第01期:基于环形芯PCF检测的BRCA浓度和温度双参量传感结构

来源:期刊VIP网 时间:


作者:程曦;施伟华;范雨艳;顾钰颖;

单位:南京邮电大学电子与光学工程学院,柔性电子(未来技术)学院;

摘要:为了避免温度波动对生物参数的影响,提出了一种基于环形芯光子晶体光纤(PCF)检测的乳腺癌易感基因(BRCA)浓度和温度的多参数传感结构。该结构在外表面涂覆了一层金膜,创建了表面等离子共振传感通道,专门用于检测BRCA浓度;同时,在PCF中心的空气孔中填充了一种温敏液体,构建了定向耦合传感通道,用于精确检测温度,从而能够校正温度变化对BRCA浓度测量可能产生的影响。仿真结果表明:传感结构的浓度和温度2个传感通道各自独立工作,在BRCA浓度为0~7.69 m M时,浓度灵敏度可达19.5 nm/m M;而在温度为20~40℃时,温度灵敏度为-6.4 nm/℃。

关键词:光子晶体光纤;;表面等离子体共振;;定向耦合;;生物传感;;温度传感

基金资助:国家自然科学基金项目(61571237)资助;; 江苏省自然科学基金项目(20221330)资助;; 江苏省研究生科研创新计划项目(SJCX22_0258)资助