[发明专利]基于SPR的提高双折射及温度测量精度的方法及装置

权利要求书

1.基于SPR的提高双折射及温度测量精度的装置，其特征在于：它包括填充温敏液体甲苯的小孔(1)、金属金层(2)、石墨烯孔(3)、第一层小空气孔(4)、第二层小空气孔(5)、第一层大空气孔(6)、第二层大空气孔(7)、石英基底(8)和完美匹配层(9)；

所述石英基底(8)上以填充温敏液体甲苯的小孔(1)为中心规则排列有石墨烯孔(3)和第一层小空气孔(4)，第二层小空气孔(5)，第一层大空气孔(6)和第二层大空气孔(7)，石墨烯孔(3)和第一层小空气孔(4)交叉排列，石墨烯孔(3)的直径、第一层小空气孔(4)的直径与第二层小空气孔(5)的直径相同，第一层大空气孔(6)的直径和第二层大空气孔(7)的直径相同；

所述石英基底(8)外设置完美匹配层(9)，在填充温敏液体甲苯的小孔(1)外包覆金属金层(2)；

所述填充温敏液体甲苯的小孔(1)和金属金层(2)构成传感通道，金属金层表面激发的等离子体模与基模在特定的波长范围内达到相位匹配，引发波谱中的一系列共振损耗峰；

所述石墨烯孔(3)环绕在填充温敏液体甲苯的小孔(1)的四周，以降低光能量在该装置内的额外损耗；

石墨烯孔(3)和第一层小空气孔(4)、第二层小空气孔(5)、第一层大空气孔(6)和第二层大空气孔(7)中，相邻气孔之间的距离为2.4μm-2.8μm；

填充温敏液体甲苯的小孔(1)的直径为2.5μm，金属金层(2)的厚度为25nm-45nm，石墨烯孔(3)、第一层小空气孔(4)和第二层小空气孔(5)的直径为1.2μm-1.5μm，第一层大空气孔(6)和第二层大空气孔(7)的直径为2.0μm-2.5μm，石英基底(8)的折射率为1.41-1.45。

2.根据权利要求1所述的基于SPR的提高双折射及温度测量精度的装置，通过Comsol模拟仿真计算，当空气孔间距为2.4μm，填充温敏液体甲苯的小孔(1)的直径为2.5μm，金属金层(2)厚度为35nm，石墨烯孔(3)、第一层小空气孔(4)和第二层小空气孔(5)的直径为1.2μm，第一层大空气孔(6)和第二层大空气孔(7)的直径为2.0μm，石英基底(8)的折射率为1.45，工作波长为1150nm-1350nm时，温度分辨率达到0.005291℃，平均温度灵敏度为-6.93571nm/℃，双折射达到0.0384。