基于金属—介质—金属结构表面等离激元传感器的研究

发布时间：2021-08-13 04:15

　　金属表面等离激元（Surface Plasmons Polaritons,SPPs）在金属与介质交界面传播,金属的表面结构会改变SPPs的特性,因此可以通过改变金属的表面结构,控制表面等离子体与入射光波的相互作用。而且SPPs对电磁场具有很好的限制与增强作用,为小型化光子器件的发展提供了新的选择。而基于金属-介质-金属（Metal-Insulator-Metal,MIM）波导的等离激元折射率传感器,对波长的敏感度高、结构简单、尺寸较小,能够满足未来光子器件对于小尺寸、低成本的要求,在生物、化学检测中具有重要的作用。本文的研究目的是通过对表面等离激元传感器的结构设计,来提高传感器的折射率敏感度、品质因子等参数。本文首先介绍了金属SPPs的基本理论、SPPs的激发方式、金属的介电常数模型、SPPs的重要参数和MIM波导的基本理论。然后提出了一种内齿轮环形腔折射率传感器,研究了内齿轮环形腔各个尺寸变化对传感器传感特性的影响。通过对结构参数的优化,内齿轮环形腔折射率传感器的折射率敏感度达到了1225 nm/RIU,品质因子最大值为484。接着,为了提高传感器的敏感度,我们在内齿轮环形腔结构的基... 

【文章来源】：东南大学江苏省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

高速等离激元相位调制器

第一章绪论3调制器的工作波长在1520nm-1620nm甚至更高的光谱窗口内，带宽超过70GHz。图1-1高速等离激元相位调制器图1-2光子高速通信全等离子体马赫增德(MZM)调制器图1-3超高速马赫曾德调制器1.2.2金属表面等离激元化学及生物传感器2011年KyungMinByun等人提出了一种基于石墨烯-银基片的表面等离子体共振生物传感器[4]，其结构如图1-4所示。这种结构中如果不使用石墨烯，仅使用厚度为60

第一章绪论3调制器的工作波长在1520nm-1620nm甚至更高的光谱窗口内，带宽超过70GHz。图1-1高速等离激元相位调制器图1-2光子高速通信全等离子体马赫增德(MZM)调制器图1-3超高速马赫曾德调制器1.2.2金属表面等离激元化学及生物传感器2011年KyungMinByun等人提出了一种基于石墨烯-银基片的表面等离子体共振生物传感器[4]，其结构如图1-4所示。这种结构中如果不使用石墨烯，仅使用厚度为60


本文编号：3339724