【技术实现步骤摘要】
一种等离子体传感器的设计方法及其制备的传感器
本专利技术涉及等离子体传感器的制备
，更具体地，涉及一种等离子体传感器的设计及其传感器。
技术介绍
近年来，由于等离子体传感器具有灵敏度高、实时性好、无标签检测等优点，在医学检测、食品安全、药物筛选、环境检测等领域都得到了重要的研究。对于给定的入射角，当入射光波和等离子体波的波矢匹配时，在共振波长处会发生等离子体共振，共振波长对周围折射率(SRI)的变化非常敏感。然而，在对于超低浓度或分子量小于500Da的小分子检测的方面还面临着挑战。为了解决该问题，许多提高传感器性能的方法被提出，例如，在金属层上添加一个具有高折射率的介质层(例如硅、ITO、二硫化钨、二硫化钼、二硒化钼、氧化石墨烯等等)，或是对使用金属做出周期性的结构，亦或是改变光纤的波导结构，这些方法的本质都是通过调节色散或耦合的模式，从而将共振条件推到更高的灵敏度范围。然而，天然材料的可调色散范围有限，超材料作为一种新型的人工材料，可以通过调节介电常数和磁导率来任意改变材料的色散，从而产生一些具有独特性能的人工材料。...
【技术保护点】
1.一种等离子体传感器的设计方法，其特征在于，先利用软件仿真计算获取双曲超材料的金属填充比ρ和金属-电介质层的对数N
【技术特征摘要】
1.一种等离子体传感器的设计方法，其特征在于，先利用软件仿真计算获取双曲超材料的金属填充比ρ和金属-电介质层的对数Nbi的最佳组合参数，再将双曲超材料以最佳组合参数的多层膜结构与Kretschmann结构或侧边抛磨光纤的抛磨面结合制成对应的等离子体传感器。
2.根据权利要求1所述的一种等离子体传感器的设计方法，其特征在于，当将双曲超材料的多层膜结构与Kretschmann结构结合制备等离子体传感器时，使用传输矩阵法，利用品质因素FOM为参考值进行优化仿真，得出双曲超材料的最佳组合参数。
3.根据权利要求2所述的一种等离子体传感器的设计方法，其特征在于，优化仿真过程包括以下步骤：
S1：仿真的波长范围为400～5000nm，选择金属和电介质材料；
S2：设置入射角数值，使用棱镜型的Kretschmann结构；
S3：通过改变双曲超材料多层膜中的金属和电介质的厚度的比例来改变金属填充比ρ，通过改变金属-电介质层的对数Nbi来调节整体材料厚度；
S4：以不同折射率为基底，获取画出的相应金属填充比ρ和金属-电介质层的对数Nbi对应的透射谱线；
S5：改变不同的外界折射率，得到仿真的透射谱图，通过透射谱提取出相应灵敏度、半高宽、品质因素和共振深度的性能参数，利用这些性能参数得出相应金属填充比ρ和金属-电介质层的对数Nbi的最佳组合参数。
4.根据权利要求1所述的一种等离子体传感器的设计方法，其特征在于，当将双曲超材料的多层膜结构与侧边抛磨光纤结合制备等离子体传感器时，使用有限元法，利用品质因素FOM为参考值进行优化仿真，得出双曲超材料的最佳组合参数。
5.根据权利要求4所述的一种等离...
【专利技术属性】
技术研发人员：罗云瀚，胡诗琦，陈耀飞，刘贵师，陈哲，陈宇，施伟成，陈雷，
申请(专利权)人：暨南大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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