一种准BIC光栅超表面增强红外吸收的传感器及其传感方法、应用技术

本发明专利技术公开了一种准BIC光栅超表面增强红外吸收的传感器及其传感方法、应用。本发明专利技术的传感器包括衬底及其上的二元组合光栅，所述二元组合光栅由两个占空比不同的一维光栅交替排列而成，通过调节两个一维光栅之间的间隙和占空比激发两个准BIC；两个准BIC在连续谱中形成极窄且高Q因子的共振峰，同时能量耗散极小，从而极大地增强电场；当待测分子吸附在纳米结构表面时，其振动模式将与增强的电场耦合，从而导致分子吸收截面的增大，强化在谐振波长处的吸收信号。本发明专利技术结合了准BIC的高品质因子与表面增强红外吸收的电场增强效应，从而显著提高了传感器的灵敏度和选择性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微纳传感，特别涉及一种准bic光栅超表面增强红外吸收的传感器及其传感方法、应用。

技术介绍

1、表面增强红外吸收(surface-enhanced infrared absorption,seira)技术是一种广泛应用于中红外传感的先进技术，该技术利用微纳米结构表面的电磁场增强效应，显著提升了分子在红外波段的吸收信号。传统的红外光谱技术中，由于分子的吸收截面较小，单个分子的检测面临较大挑战；而seira技术则通过在纳米结构表面吸附分子，并利用表面等离激元共振效应(surface plasmon resonance,spr)或局域表面等离激元共振效应(localized surface plasmon resonance,lspr)，能够显著增强分子的红外吸收截面，从而使其信号变得可检测。该技术在生物医学、环境监测和化学分析等领域具有重要意义，能够显著提高红外光谱的灵敏度。

2、连续态中的束缚态(bound states in the continuum，bic)是一种量子态，它存在于一个连续态的能带中，但因某种对称性或特殊的波束结本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种准BIC光栅超表面增强红外吸收传感器，包括衬底及其上的二元组合光栅，其特征在于：所述二元组合光栅由两个占空比不同的一维光栅交替排列而成。

2.根据权利要求1所述的一种准BIC光栅超表面增强红外吸收传感器，其特征在于：通过调节两个一维光栅之间的间隙和占空比从而激发两个准BIC。

3.根据权利要求1或2所述的一种准BIC光栅超表面增强红外吸收传感器，其特征在于：所述的衬底材料为Al2O3，二元组合光栅材料为Si。

4.根据权利要求1或2所述的一种准BIC光栅超表面增强红外吸收传感器，其特征在于：所述的两个占空比不同的一维光栅构成一个结构单位，该结构...

【技术特征摘要】

1.一种准bic光栅超表面增强红外吸收传感器，包括衬底及其上的二元组合光栅，其特征在于：所述二元组合光栅由两个占空比不同的一维光栅交替排列而成。

2.根据权利要求1所述的一种准bic光栅超表面增强红外吸收传感器，其特征在于：通过调节两个一维光栅之间的间隙和占空比从而激发两个准bic。

3.根据权利要求1或2所述的一种准bic光栅超表面增强红外吸收传感器，其特征在于：所述的衬底材料为al2o3，二元组合光栅材料为si。

4.根据权利要求1或2所述的一种准bic光栅超表面增强红外吸收传感器，其特征在于：所述的两个占空比不同的一维光栅构成一个结构单位，该结构单位在一维方向上的重复周期为p＝3250nm。

5.根据权利要求4所述的一种准bic光栅超表面增强红外吸收传感器，其特征在于：所述结构单位中的一个单光栅宽...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗丝，廖梓竣，周如军，陈达如，
申请(专利权)人：浙江师范大学，
类型：发明
国别省市：