研究目的
开发一种直接监测多层结构中波导层内局部电场法诺共振行为的方法,并理解法诺线形产生的机制。
研究成果
该研究成功开发出一种方法,通过嵌入染料分子的荧光直接监测波导层内局部电场的法诺共振行为。实验与理论结果证实,荧光光谱中观测到的法诺线型源于局部电场的法诺共振行为。该方法为基于法诺共振条件的荧光光谱整形、生物传感及发光器件提供了新可能。
研究不足
该研究的局限性在于点偶极模型的假设以及采用文献中发射波长下的光学常数值,这些可能无法准确反映实验条件。此外,波导层内染料分子的确切分布和取向未知,这可能会影响理论预测的准确性。
1:实验设计与方法选择:
研究制备了全介质多层结构,包含两层聚苯乙烯波导层,中间由聚乙烯醇间隔层隔开,其中一层掺杂了荧光染料分子。在Kretschmann衰减全反射构型下,测量了荧光光谱随激发光入射角的变化关系。
2:样品选择与数据来源:
样品通过旋涂法制备,其中一层波导层掺杂了DCM分子。采用紫外-可见分光光度计和荧光光谱仪分别测量单层的荧光与吸收光谱。
3:实验设备与材料清单:
设备包括用于激发的半导体激光器、配备光电倍增管的单色仪(用于荧光检测)以及测量反射光强度的光电二极管。材料包括聚苯乙烯、聚乙烯醇和DCM染料分子。
4:实验流程与操作步骤:
将样品固定在SF11棱镜上构成Kretschmann ATR构型。在测量激发光入射角相关的荧光强度时,同步记录衰减全反射光谱。
5:数据分析方法:
通过电磁计算分析角度扫描的荧光与ATR光谱,并采用广义Fano函数拟合以解析Fano共振行为。
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