High-Precision Surface Plasmon Resonance (SPR)-Based Five-Parameter Optical Fiber Sensor for the Simultaneous Detection of Refractive Index, Temperature, Magnetic Field, Relative Humidity, and Voltage
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Le résumé fourni par la source
A multifunctional optical fiber sensor based on surface plasmon resonance (SPR) is designed and demonstrated for the synchronous detection of refractive index (N), temperature (T), magnetic field (H), relative humidity (RH), and voltage (U). The device employs a 10-hole photonic crystal fiber (10-hole PCF) as the substrate. Gold (Au) films are deposited in the alternately distributed air holes, which are subsequently filled with the analyte (Anal), polydimethylsiloxane (PDMS), magnetic fluid (MF), polyvinyl alcohol (PVA), and E7 nematic liquid crystal (E7NLC), respectively. This sensor enables synchronous multi-parameter detection using a single segment of the optical fiber. Numerical analysis reveals that in the ranges of 1.32-1.38 RIU, 20-40 °C, 35-135 Oe, 30%-70%, and 180-260 V, the average refractive index sensitivity, temperature sensitivity, magnetic field sensitivity, relative humidity sensitivity, and relative voltage sensitivity are 4,490.34 nm/RIU, -8.05 nm/°C, 1.52 nm/Oe, -5.83 nm/%RH, and 4.25 nm/V respectively. Featuring a simple structure, the sensor achieves integrated 5-parameter sensing for the first time. The results reveal a novel concept for multi-physical field sensing with a single segment of optical fiber.
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Le contrôle bibliographique ouvert
DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.
- Titre Crossref
- High-Precision Surface Plasmon Resonance (SPR)-Based Five-Parameter Optical Fiber Sensor for the Simultaneous Detection of Refractive Index, Temperature, Magnetic Field, Relative Humidity, and Voltage
- Date Crossref
- 15/12/2025
- Éditeur
- Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)
- Type
- journal-article
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Où se fait cette recherche
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Northeast Petroleum University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Shenzhen Technology University pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Advanced Laser Technology (United Kingdom) pays non établi dans la noticeEntreprise
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Southwest University of Science and Technology Joint Laboratory for Extreme Conditions Matter Properties pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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Joint Laboratory for Extreme Conditions Matter Properties pays non établi dans la noticeStructure de recherche
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City University of Hong Kong Department of Physics pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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University of Hong Kong pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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School of Physics and Electronic Engineering pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
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and the College of Engineering Physics Shenzhen Key Laboratory of Ultra-Intense Laser and Advanced Material Technology pays non établi dans la noticeUniversité ou école supérieure
Northeast Petroleum University, Shenzhen Technology University et Advanced Laser Technology (United Kingdom), avec 6 autres affiliations.
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