一种双光子晶体光栅耦合共振传感器制造技术

技术编号:39935367 阅读:31 留言:0更新日期:2024-01-08 22:08
本发明专利技术公开了一种双光子晶体光栅耦合共振传感器,所述耦合共振传感器包括一对对称放置的光子晶体‑光栅结构,及两个光子晶体‑光栅结构间隔形成的传感腔。金属光栅用于被入射光激发,产生表面等离激元(SPP);光子晶体与金属光栅用于构成塔姆(Tamm)结构,产生塔姆等离激元(TPP)。两种共振态可以在金属光栅附近发生耦合。对称放置的双光子晶体‑光栅结构用于耦合共振态的再次耦合。本发明专利技术使用双光子晶体‑光栅结构,可在结构中央的腔内发生耦合共振,用于构成光学折射率传感器。本发明专利技术使用的耦合共振机理具有高灵敏度,高品质因素和多波段等特点,优化了表面等离激元与塔姆等离激元在光学折射率传感中的表面灵敏度与品质因素。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于耦合共振传感,特别是一种双光子晶体光栅耦合共振传感器


技术介绍

1、表面等离子激元(spp),是指在金属表面存在的自由振动的电子与入射光子相互作用产生的沿着金属表面传播的电子疏密波,是一种特殊的电磁模式,能将电磁场局限在金属表面很小的范围并发生共振增强。利用表面等离子激元(spp)可以产生表面等离子体共振(spr)。表面等离子体共振(spr)具有实时、无标记、灵敏地检测等优点,可以应用于传感等方面。其中普通的表面等离子体共振(spr)生物传感器使用涂在玻璃基板上的平板金薄膜。基于金纳米孔、纳米棒、纳米棒和其他复杂纳米结构的等离子体生物传感器已经得到了广泛的研究。然而,表面等离子体共振(spr)在金属中有很大的吸收损失,这导致了较低的谐振质量。谐振品质因数(q)对表面等离子体共振(spr)传感器的检测极限起着重要的作用。由于金属损耗,表面等离子体共振传感器的品质因素一直有待提高。

2、塔姆(tamm)等离子体激元(tpps),是一种存在于金属与分布布拉格反射镜(dbr)的共振模式,与传统的表面等离子激元模式不同,塔姆等离激元发生在本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种双光子晶体光栅耦合共振传感器,其特征在于,所述耦合共振传感器包括一对对称排布的光子晶体-光栅结构,两个光子晶体-光栅结构之间形成的传感腔,可产生双表面等离激元-塔姆等离激元耦合共振,并可在传感腔中实现光学折射率传感。

2.根据权利要求1所述的双光子晶体光栅耦合共振传感器,其特征在于,所述光栅结构的材料为贵金属。

3.根据权利要求2所述的双光子晶体光栅耦合共振传感器,其特征在于,对于金属光栅结构,光栅激发的表面等离激元共振波长与光栅周期P需满足以下公式:

4.根据权利要求1所述的双光子晶体光栅耦合共振传感器,其特征在于,所述光子晶体由上下交替放置...

【技术特征摘要】

1.一种双光子晶体光栅耦合共振传感器,其特征在于,所述耦合共振传感器包括一对对称排布的光子晶体-光栅结构,两个光子晶体-光栅结构之间形成的传感腔,可产生双表面等离激元-塔姆等离激元耦合共振,并可在传感腔中实现光学折射率传感。

2.根据权利要求1所述的双光子晶体光栅耦合共振传感器,其特征在于,所述光栅结构的材料为贵金属。

3.根据权利要求2所述的双光子晶体光栅耦合共振传感器,其特征在于,对于金属光栅结构,光栅激发的表面等离激元共振波长与光栅周期p需满足以下公式:

4.根据权利要求1所述的双光子晶体光栅耦合共振传感器,其特征在于,所述光子晶体由上下交替放置的两种介质材料组成。

5.根据权利要求4所述的双光子晶体光栅耦合共振传感器,其特征在于,所述两种介质材料的对数与所激发的塔姆等离激元的共振峰的形状有关,需使用6对或以上的两种介质材料以激发高品质因素的塔姆等离激元。

6.根据权利要求2所述的双光子晶体光栅耦合共振传感器,其特征在于,对于覆盖了金属光栅结构的光...

【专利技术属性】
技术研发人员:沈哲施余豪熊立翔冉亚男
申请(专利权)人:南京理工大学
类型:发明
国别省市:

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