УДК 537.874.31

ИССЛЕДОВАНИЕ ПЛАЗМОННОГО РЕЗОНАНСА НА МЕДНОЙ ПЛЕНКЕ, НАПЫЛЕННОЙ НА СВЕТОВОД С НАКЛОННОЙ БРЭГГОВСКОЙ РЕШЕТКОЙ

 

И. А. Нечепуренко ^1,2, А. В. Дорофеенко ^1,2,3, К. А. Томышев ⁴, О. В. Бутов⁴

¹ Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова,
² Московский физико-технический институт (Государственный университет),

³ Институт теоретической и прикладной электродинамики РАН

⁴ Институт радиотехники и электроники им. В.А. Котельникова РАН

 

Статья получена 1 апреля 2015 г.

 

Аннотация. Экспериментально реализован метод возбуждения плазмонного резонанса на медной пленке, напыленной на поверхность световода с записанной в нем наклонной брэгговской решеткой. Найдено объяснение исчезновения четкого плазмонного резонанса в спектре прохождения системы. Показано, что в течение нескольких часов после нанесения пленки плазмонный резонанс испытывает красное смещение и претерпевает уширение, вплоть до полного исчезновения резонанса. Эти эффекты хорошо согласуются с расчетом, в котором учтена деградация слоя меди. Найдено характерное время, в течение которого медная пленка сохраняет плазмонные свойства.

Ключевые слова: плазмонный волоконнооптический датчик показателя преломления, наклонная брэгговская решетка, оболочечные моды оптического волновода.

Abstract. A method of surface plasmon resonance excitation in a copper film deposited onto a lateral surface of fiber, which contains a tilted fiber Bragg grating in its core, is realized experimentally. A reason for disappearance of distinct plasmon resonance is determined. It is shown that within some hours after the film deposition plasmon resonance is subject to redshift, accompanied by broadening, which leads to the resonance evanescence. These effects are in good agreement with calculation, which takes the copper degradation into account. A characteristic lifetime of the copper film is found.

Keywords: plasmonic optical fiber sensor of refractive index, tilted fiber Bragg grating, fiber cladding modes.