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基于金薄层?#31995;?#20108;氧化钛光栅的自参考等离子体激元传感器:光通信波段的模拟性能分析

2019-08-23

在等离子体激元传感器研究领域,对于具有自参?#33034;?#33021;的基于介电光栅的表面等离子体激元共振(surface plasmon resonance)传感器的研究相对较少。最近,印度德里理工学院应用科学系物理部的Anuj K. Sharma课题小组报道了他们关于等离子体激元传感器研究的最新成果。他们在光学通信波段(optical communication band),提出了一种在电介质基体(dielectric substrate)?#31995;?#37329;薄膜上集成二氧化钛光栅的表面等离子体激元共振传感器,这种传感器是带有自参?#33034;?#33021;的(self-referenced)。

研究人员采用严格耦合波分析(rigorous coupled wave analysis)方法,对传感器的工作进行模拟仿真,并对性能?#38382;?#36827;行评估。他们?#20272;?#29992;基于有限元方法的场强分析方法,研究了两种等离子体激元模式(分析物模式和基体模式)在各自共振条件下的行为。另外,研究者们进一步分析了各种光栅变量对传感器性能的影响。模拟结果表明,在光学通信波段,在光栅变量优化值的条件下,平均光谱灵敏度和表面等离子体激元共振曲线宽度分别达到了693.88 纳米/折射?#23454;?#20301;和26.03纳米。

研究人员指出,他们提出的这种在二氧化硅基体?#31995;?#37329;薄膜上加入二氧化钛光栅的方案将比现有的基于光栅的等离子体激元传感器拥有更高的灵敏度,而且这种灵敏度性能优势对于很大?#27573;?#20869;的分析物折射率来说都将成立。

(来源:光电汇



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