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、進入新世紀以來，光電子領域日益向高精端，小體積，納米微納米方向發(fā)展，表面等離激元共振技術恰好契合了這一特點，在化學，生物化學，生物醫(yī)學等領域引起了研究者的廣泛關注，尤其是對醫(yī)學上的生物分子無需標記實時監(jiān)測以及食物污染和毒品檢測中小分子物質檢測，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。所以，本論文基于理論研究的基礎上，運用COMSOL進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，設計出分辨率強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的優(yōu)勢和商用傳感器的不足，對當前等離激元共振傳感器的研究現狀詳細介紹，同時分別介紹了幾種不同機理的等離激元共振傳感器和檢測機制，引入折射率傳感器，對傳感器的性能衡量參數簡單描述，針對當前對等離激元共振傳感器的研究問題，提出本論文關于折射率等離激元傳感器研究工作的必要性和重要性

3、。
　　其次對表面等離激元共振技術進行了理論機制分析。對多物理場仿真軟件COMSOL運用進行了詳細的介紹，其中重點強調了光柵結構模型的參數設置以及比較。同時，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，對于淺刻蝕金圓柱排列的周期結構，研究了圓柱刻蝕高度，圓柱半徑對傳感性能的影響，得到了當Au的圓柱半徑r=50nm，圓柱高度t=125nm，對于周期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達到