复合金属光栅模式分离与高性能气体传感器应用

被引：2

作者：

孙小亮

陈长虹

孟德佳

冯士高

于洪浩

机构：

[1] 华中科技大学光电国家实验室

来源：

物理学报 | 2015年 / 64卷 / 14期

关键词：

表面等离子体共振; 复合光栅; 模式分裂; 气体传感器;

D O I：

暂无

中图分类号：

O539 [等离子体物理的应用]; TP212 [发送器（变换器）、传感器];

学科分类号：

070204 ; 080202 ;

摘要：

为实现近红外波段表面等离子体共振(SPR)模式的分裂和移动,同时提高光栅基SPR传感器的品质因数,提出了一种由双金属光栅构成的新型复合结构光栅,并研究了其气体传感特性.运用有限时域差分算法对该结构进行了数值模拟,发现由复合金属光栅激发的SPR出现模式分裂的现象.通过增大双金属光栅阵列间的相对位移改变原结构的对称性,导致复合金属光栅分裂的SPR模式朝相反方向移动.当相对位移量进一步增大到双光栅合并成新的单一光栅时,随光栅结构对称性的恢复,分裂的两共振模式最后又重新合并为一个模式.如果待测物的折射率为1.01 na 1.05,当相对位移量为0时,基于复合光栅结构气体传感器的折射率灵敏度为1207.5 nm/RIU,且品质因数达到1290.7;当相对位移量为100 nm时,与双共振模式对应的折射率灵敏度分别为1205.0 nm/RIU和1210.0 nm/RIU,品质因数分别为1295.4和762.3.因此,复合光栅SPR传感器具有超高品质因数的性能,使得它在生物化学传感领域中有巨大的应用潜力.

引用

页码：294 / 299

页数：6

共 4 条

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