基于金屬光子晶體平板的等離激元折射率傳感器研究.pdf

1、進(jìn)入新世紀(jì)以來，光電子領(lǐng)域日益向高精端，小體積，納米微納米方向發(fā)展，表面等離激元共振技術(shù)恰好契合了這一特點(diǎn)，在化學(xué)，生物化學(xué)，生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域引起了研究者的廣泛關(guān)注，尤其是對(duì)醫(yī)學(xué)上的生物分子無需標(biāo)記實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)以及食物污染和毒品檢測(cè)中小分子物質(zhì)檢測(cè)，提出了新的挑戰(zhàn)，因此，研究一種高性能高靈敏的等離激元共振傳感器越來越成為大家的共識(shí)。所以，本論文基于理論研究的基礎(chǔ)上，運(yùn)用COMSOL進(jìn)行了表面等離激元共振傳感器(Surface PlasmonR

2、esonance，SPR)模型的模擬仿真，設(shè)計(jì)出分辨率強(qiáng)的表面等離激元共振傳感器。
　　首先回顧等離激元共振傳感器的發(fā)展歷程，介紹了常規(guī)等離激元共振傳感器檢測(cè)的優(yōu)勢(shì)和商用傳感器的不足，對(duì)當(dāng)前等離激元共振傳感器的研究現(xiàn)狀詳細(xì)介紹，同時(shí)分別介紹了幾種不同機(jī)理的等離激元共振傳感器和檢測(cè)機(jī)制，引入折射率傳感器，對(duì)傳感器的性能衡量參數(shù)簡(jiǎn)單描述，針對(duì)當(dāng)前對(duì)等離激元共振傳感器的研究問題，提出本論文關(guān)于折射率等離激元傳感器研究工作的必要性和重要性

3、。
　　其次對(duì)表面等離激元共振技術(shù)進(jìn)行了理論機(jī)制分析。對(duì)多物理場(chǎng)仿真軟件COMSOL運(yùn)用進(jìn)行了詳細(xì)的介紹，其中重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了光柵結(jié)構(gòu)模型的參數(shù)設(shè)置以及比較。同時(shí)，提出了一種三維Au光子晶體平板表面等離激元共振傳感器模型，對(duì)于淺刻蝕金圓柱排列的周期結(jié)構(gòu)，研究了圓柱刻蝕高度，圓柱半徑對(duì)傳感性能的影響，得到了當(dāng)Au的圓柱半徑r=50nm，圓柱高度t=125nm，對(duì)于周期P=750nm，該二維光子晶體傳感器有最好的性能，折射率靈敏度RIS達(dá)到