基于辅助电介质层的棱镜表面等离子体共振效应研究

作     者：张倩昀 曾捷 李继峰 周雅斌 张先辉 曹海东 Zhang Qian-Yun;Zeng Jie;Li Ji-Feng;Zhou Ya-Bin;Zhang Xian-Hui;Cao Hai-Dong

作者机构：南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016 

基　　金：国家自然科学基金(批准号:51275239) 国家自然科学基金国际合作与交流项目(批准号:51161120326) 航空科学基金(批准号:20125652055) 高等学校博士学科点专项科研基金(批准号:2012321811003) 江苏高校优势学科建设工程资助的课题~~ 

出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)

年 卷 期：2014年第63卷第3期

页      码：165-172页

摘      要：研究了一种基于棱镜基底-辅助电介质层-金膜-待测介质四层结构的表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)效应激励模型.采用薄膜光学与波导理论,探索了由辅助电介质层与金膜复合而成共振薄膜对SPR效应的激励机理与调制特性.借助时域有限差分方法,数值模拟得到辅助电介质层属性与共振能量传输特性关系.在此基础上,构建了波长调制型棱镜辅助电介质层结构SPR激励系统.研究结果表明,当待测介质折射率相同时,相较基于棱镜基底-金膜-待测介质三层结构的Kretschmann激励模型,辅助电介质层激励模型共振光谱整体向长波方向偏移且半波宽度出现显著展宽效应.而当待测介质折射率增大时,辅助电介质层型激励模型的共振光谱不仅会向长波方向偏移,而且折射率响应灵敏度比棱镜Kretschmann三层激励模型高出75%.因此该模型能够为诸如高灵敏度检测、新型光学滤波与调制器件设计等领域的研究应用提供理论与实践储备.

主 题 词：棱镜SPR激励模型 辅助电介质层 折射率灵敏度 共振光谱调制 

学科分类：07[理学] 0805[工学-能源动力学] 070204[070204] 0704[理学-天文学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.7498/aps.63.034207

馆 藏 号：203196737...