研究目的
提出一种基于双介质平面波导(PWG)耦合等离子体结构的新型表面等离子体共振传感器,用于液体和气体检测。
研究成果
所提出的Kretschmann型表面等离子体共振传感器通过SPP与PWG模式耦合产生两个尖锐的法诺共振峰,在水相和气体传感中均展现出高成像灵敏度。该传感器系统在宽折射率范围内性能稳定,可应用于化学分析、生物检测、医学诊断及环境监测等领域。
研究不足
传感器的性能受引导层厚度和感测介质折射率的影响。介电材料中的损耗可能会轻微影响衰减全反射(ATR)凹陷以及成像灵敏度的品质因数(FOMI)值。
1:实验设计与方法选择:
该传感器基于衰减全反射(ATR)Kretschmann构型,由七层结构组成:棱镜(SF11)、金(Au)、传感介质1(水)、ZrO2、Cytop、ZrO2和传感介质2(气体)。波长为632.8 nm的p偏振光入射到棱镜上。
2:1)、金(Au)、传感介质1(水)、ZrOCytop、ZrO2和传感介质2(气体)。波长为8 nm的p偏振光入射到棱镜上。
样品选择与数据来源:
2. 样品选择与数据来源:材料折射率已明确指定,各层厚度选择以支持最低阶横磁(TM0)模式。
3:实验设备与材料清单:
该传感器使用棱镜(SF11)、金(Au)、水、ZrO2、Cytop和气体作为传感介质。
4:1)、金(Au)、水、ZrOCytop和气体作为传感介质。
实验步骤与操作流程:
4. 实验步骤与操作流程:通过传输矩阵法和MATLAB程序获取反射系数及电场分布。
5:数据分析方法:
基于环境折射率变化引起的反射率变化,计算成像灵敏度及成像灵敏度品质因数(FOMI)。
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