研究目的
研究具有单支节缺陷的等离子体金属-绝缘体-金属波导的传感特性，用于折射率和温度传感器应用。
研究成果
所提出的包含银纳米棒缺陷的单支节等离子体MIM波导对折射率和温度传感具有高灵敏度，在高度集成的光路中具有潜在应用价值。通过优化结构参数可进一步提高其灵敏度。
研究不足
该研究基于数值模拟，实际实施中在制造精确纳米结构并将其集成到光学电路方面可能面临挑战。
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含缺陷单支节等离子体金属-绝缘体-金属波导的中红外传感特性
DOI：10.1088/1361-6463/ab5ec3
期刊：Journal of Physics D: Applied Physics
出版年份：2019
更新时间：2025-09-12 10:27:22
摘要：
设计了一种结构简单的高灵敏度表面等离子体激元（SPP）传感器，该传感器由带有单个短截线的金属-绝缘体-金属波导构成，短截线中包含若干银纳米棒缺陷，并采用有限元法对其作为折射率传感器和温度传感器的应用进行了数值研究。模拟结果表明，单个短截线中银纳米棒缺陷的存在对灵敏度性能具有显著影响，这为在纳米尺度上操控系统响应提供了额外自由度。折射率灵敏度最高可达5140 nm/RIU（RIU为折射率单位），温度灵敏度约为2.05 nm/℃，通过改变短截线长度（h）、缺陷棒半径（r）及短截线中缺陷数量（N）可进一步提升性能。该简单结构的传感特性为设计集成化纳米级折射率传感器和温度传感器铺平了道路，其核心在于采用含缺陷的单短截线结构实现高度集成化光路。
作者：
Yuan-Fong Chou Chau
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