一种基于融合BIC的高折射率光学超表面传感器及其设计方法和应用技术

技术编号:41379274 阅读:16 留言:0更新日期:2024-05-20 10:21
本发明专利技术提供了一种基于融合BIC的高折射率光学超表面传感器及其设计方法和应用。本发明专利技术基于FW‑BIC与SP‑BIC耦合实现Q因子增强的。在这里,我们引入了一种简单的方法来实现金属结构中的高Q共振。该结构由两个金属块结构组成,当改变两个金属块之间的距离时,可以产生一个FW‑BIC。在获得的准BIC基础上,通过改变结构的对称性引入SP‑BIC。利用2种BIC的耦合可以实现Q因子的明显增强。同时,该结构的共振对环境的折射率比较敏感,折射率灵敏度可以达到1325GHz/RIU。因此,其可以应用于生物、气体、液体、固体等传感检测领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学传感检测领域,具体为一种基于融合bic的高折射率光学超表面传感器及其设计方法和应用。


技术介绍

1、具有高品质(q)因子共振的金属超表面在高灵敏度折射率光学传感方面有着重要的应用前景,因此受到了广泛的关注。最近,在光子学中引入连续域束缚态(bic),为获得具有高q因子共振提供了一种解决方案。在实际应用中,人们需要引入一个非常小的扰动来获得非常大的q因子。然而,随着结构不对称参数的增大,其q因子迅速下降到极低水平。通常加工中不可避免引入的缺陷等问题会大大降低实际样品获得的谐振q因数。因此,需要新的方法来提高q因数。

2、丛等提出了一种通过广义途径来提高对称保护型(sp)bic品质因数和鲁棒性的方法。该方法与常规通过均匀破坏谐振器的对称性来获取准bic的方法不同,通过在晶格层面上选择性地打破谐振器对称性,从而降低整个周期的辐射强度,提升q因数。此外,liu等展示了一个由两个bic耦合的全介电超表面组成的超表面结构。通过调整两个超表面之间的距离,将sp-bic和法布里-珀罗(fp)bic合并到参数空间中,这种简单的策略产生的q因子比本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于融合连续域束缚态的高折射率光学超表面传感器,其特征在于,包括:基底层(1)和位于基底层(1)上呈周期性分布的多个金属微结构单元;所述金属微结构单元包括:具有一定间隔设置的第一金属微结构(3)和第二金属微结构(2);所述的第一金属微结构和第二金属微结构均为金属块。

2.根据权利要求1所述的基于融合BIC的高折射率光学超表面传感器,其特征在于,所述的第一金属微结构为一个正方形金属块,第二金属微结构为一个长方形金属块。

3.根据权利要求2所述的基于融合BIC的高折射率光学超表面传感器,其特征在于,所述金属块结构是铜,电导率是5.71×107S/m。

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【技术特征摘要】

1.一种基于融合连续域束缚态的高折射率光学超表面传感器,其特征在于,包括:基底层(1)和位于基底层(1)上呈周期性分布的多个金属微结构单元;所述金属微结构单元包括:具有一定间隔设置的第一金属微结构(3)和第二金属微结构(2);所述的第一金属微结构和第二金属微结构均为金属块。

2.根据权利要求1所述的基于融合bic的高折射率光学超表面传感器,其特征在于,所述的第一金属微结构为一个正方形金属块,第二金属微结构为一个长方形金属块。

3.根据权利要求2所述的基于融合bic的高折射率光学超表面传感器,其特征在于,所述金属块结构是铜,电导率...

【专利技术属性】
技术研发人员:李小刚汤传国周烜亦鲍官军
申请(专利权)人:浙江工业大学
类型:发明
国别省市:

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