The present invention discloses a refractive index sensor based on metal_dielectric_metal waveguide Bragg grating. The refractive index sensor includes metal_dielectric_metal waveguide, metal film in the waveguide and Bragg grating structure. The width of the waveguide is w, and the medium in the waveguide is air. The Bragg grating structure is composed of a metal_dielectric_metal waveguide, a metal film in the waveguide The period number of Bragg grating is N. The width and length of element A are wA and dA, and the width and length of element B are w B and dB, respectively. The optical Tamm-like state at the interface between metal and Bragg grating can be effectively excited by introducing a metal_dielectric_metal waveguide with a metal_Bragg grating structure. The refractive index sensor device has the characteristics of simple structure, easy preparation, small size, fast sensing and adjustable working wavelength, so it will be used in the photon subset in the future. All optical networks have important application prospects.
【技术实现步骤摘要】
一种基于金属-介质-金属波导布拉格光栅的折射率传感器
本专利技术涉及一种基于金属-介质-金属波导布拉格光栅的折射率传感器,可用于纳米光子学领域及集成光学
技术介绍
表面等离激元(surfaceplasmonpolaritons,SPPs)是一种局域在金属/介质表面的局域电磁模式,通过光频段的电磁波与贵金属中的自由电子的振荡耦合,将电磁场的能量限制在更小的尺度内。该模式的振荡频率由贵金属与其周围环境的折射率共同决定,因此对周围折射率环境十分敏感。近年用于折射率传感的表面等离激元有两种,一种是表面等离激元共振(surfaceplasmonresonance,SPR),另一种是局域型表面等离激元(localizedsurfaceplasmonresonance,LSPR)。前者SPR是一种非接触式、实时传感器,它一般是通过棱镜耦合或者光栅耦合将入射光与表面等离激元的传播常数匹配以激发表面等离激元。故它需要精确的控制其入射光的入射角度,难以实现小型化(TaylorAD,LaddJ,YuQ,etal.Quantitativeandsimultaneousdetectionoffourfoodbornebacterialpathogenswithamulti-channelSPRsensor.[J].Biosensors&Bioelectronics,2006,22(5):752-758.)。后者LSPR可以直接将光照射在金属纳米颗粒、金属表面纳米孔或者其它纳米结构直接激发,通过不同环境折射率下,所激发的光散射谱的变化来传感(YangX,LuY,Li ...
【技术保护点】
1.一种基于金属‑介质‑金属波导布拉格光栅的折射率传感器,其特征在于:包括金属‑介质‑金属波导、波导内的金属膜以及布拉格光栅结构,所述波导的宽度为w,波导内的介质为空气,所述布拉格光栅结构由单元A和单元B周期性排列构成,布拉格光栅的周期数为N,所述单元A的宽度和长度分别为wA和dA,单元B的宽度和长度分别为wB和dB。
【技术特征摘要】
1.一种基于金属-介质-金属波导布拉格光栅的折射率传感器,其特征在于:包括金属-介质-金属波导、波导内的金属膜以及布拉格光栅结构,所述波导的宽度为w,波导内的介质为空气,所述布拉格光栅结构由单元A和单元B周期性排列构成,布拉格光栅的周期数为N,所述单元A的宽度和长度分别为wA和dA,单元B的宽度和长度分别为wB和dB。2.根据权利要求1所述的一种基于金属-介质-金属波导布拉格光栅的折射率传感器,其特征在于:所述金属-介质-金属波导结构中的金属与所述波导内的金属膜-布拉格光栅结构中的金属相同,均为银。3.根据权利要求1所述的一种基于金属-介质-金属波导布拉格光栅的折射率传感器,其特征在于:所述波导内的金属膜厚度为dm,所述金属模厚度小于折射率传感器工作波长l的趋肤深度。4.根据权利要求1所述的一种基于金属-介质-金属波导布拉格光栅的折射率传感器,其特征在于:所述布拉格光栅中填充有待测介质,所述待测介质的折射率为n。5.根据权利要求1所述的一种基于金属-介质-金属波导布拉格光栅的折射率传感器,其特征在于:所述布拉格光栅周期数N的取值范围为5~10。6.根据权利要求5所述的一种基于金属-介质-金属波导布拉格光...
【专利技术属性】
技术研发人员:陆云清,许敏,许烔,许吉,王瑾,
申请(专利权)人:南京邮电大学,南京邮电大学南通研究院有限公司,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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