一种基于介质光栅金属薄膜复合结构的折射率传感器

发布时间：2018-08-21 08:59

【摘要】：设计了一种基于介质光栅金属薄膜复合结构的折射率传感器。利用He-Ne激光器输出的632.8nm横磁偏振光激发复合结构中的表面等离子体,得到了高灵敏度的折射率传感器。运用有限元方法,数值模拟了具有不同光栅厚度、周期以及折射率的分析物的反射光谱。对占空比为0.5、金属薄膜厚度为45nm的复合结构进行了参数优化,得到最优参数为:光栅厚度100nm、光栅周期500nm。在最优参数条件下,计算了金属薄膜与具有不同折射率的分析物之间的界面共振角的变化,得到了高达500(°)/RIU的角灵敏度。该折射率传感器操作简单、成本低、角灵敏度高,具有很好的应用前景。
[Abstract]:A refractive index sensor based on composite structure of dielectric grating metal film is designed. A highly sensitive refractive index sensor is obtained by using the 632.8nm transverse magnetic polarizing light generated by the He-Ne laser to excite the surface plasma in the composite structure. The reflection spectra of different grating thickness, period and refractive index are numerically simulated by finite element method. The parameters of the composite structure with duty cycle 0.5 and 45nm thickness are optimized. The optimum parameters are as follows: grating thickness 100 nm, grating period 500 nm. The variation of the interface resonance angle between the metal film and the analyte with different refractive index is calculated under the optimal parameter condition, and the angular sensitivity up to 500 (掳) / RIU is obtained. The refractive index sensor has the advantages of simple operation, low cost and high angular sensitivity.
【作者单位】： 兰州理工大学理学院;兰州城市学院电子与信息工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(61505074) 国家重点基础研究发展计划(2013CBA01703) 兰州理工大学红柳青年教师培养计划(Q201509)
【分类号】：TP212

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本文编号：2195216