超薄表面等離子共振傳感器設(shè)計與表面等離子波導(dǎo)耦合的研究.pdf

1、隨著理論研究的不斷深入以及各種結(jié)構(gòu)器件的成功制作，表面等離子共振在集成光學(xué)、化學(xué)及生物諸多領(lǐng)域的應(yīng)用中占有舉足輕重的地位，尤其是在傳感器及集成光學(xué)中的應(yīng)用因其巨大的商業(yè)化潛質(zhì)而最為矚目。
　　 小型化、可集成、高性能是表面等離子共振傳感器未來的發(fā)展趨勢。本文對比了棱鏡耦合型、光纖型、光柵型及波導(dǎo)型四類表面等離子共振傳感器的結(jié)構(gòu)及靈敏度特性，并著重研究了基于介質(zhì)加載條形等離子波導(dǎo)的超薄折射率傳感器。與棱鏡耦合型傳感器相比，這種傳感

2、器的體積大為縮小，可達(dá)微米量級，且較光纖型及光柵型更加易于大規(guī)模生產(chǎn)，兼具波導(dǎo)型傳感器可與己成熟光子回路進(jìn)行集成的優(yōu)點(diǎn)，在波導(dǎo)長度為150μm時，分辨率可以達(dá)到7×10-5，適用于被測樣品含量極微的場合。
　　 在集成光學(xué)應(yīng)用中，金屬-介質(zhì)-金屬型表面等離子共振波導(dǎo)與普通電介質(zhì)平板波導(dǎo)的耦合應(yīng)用，可有效利用金屬-介質(zhì)-金屬型等離子波導(dǎo)亞波長尺寸約束的優(yōu)勢，并同時減弱金屬-介質(zhì)-金屬型結(jié)構(gòu)造成的高損耗。因此，進(jìn)一步提高二者的耦合效