基于准连续域束缚态介质超表面的光微流折射率传感研究

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作   者：

胡维东;  杜响;  刘思玉;  黄万霞;  石风华;  石建平;  李光元; 

作者机构：

中国科学院深圳先进技术研究院;  安徽师范大学物理与电子信息学院; 

关键词：

准连续域束缚态;  超表面;  光微流折射率传感;  表面晶格共振; 

期刊名称：

光电工程

i s s n：

1003-501X

年卷期：

2023 年 50 卷 009 期

页   码：

75-84

摘   要：

准连续域束缚态(Quasi-BIC)是超表面中一种特殊共振模,具有极高的品质因子,可以极大地提高光与物质的相互作用,在荧光增强、纳米激光、光传感以及非线性光学等领域均有重要应用.本文基于我们前期对quasi-BIC产生的理论,研究quasi-BIC介质超表面在折射率传感方面的应用.本文给出了传感系统的基本结构,利用电子束光刻技术结合注塑工艺完成了样品光流控结构的制备,并初步测试性能.研究结果表明,得益于产生quasi-BIC的新方法,该超表面具有两个高Q值quasi-BIC共振峰(1.523 μm和 1.570 μm,品质因子分别为 3069和 4071).以四种折射率溶液(n分别为1.450/1.462/1.470/1.480)为样品的测试实验表明,两个共振峰均能完成折射率检测,灵敏度S分别为452 nm/RIU、428 nm/RIU,性能评价指标FOM分别为376.7、372,优于现有文献;共振波长和折射率之间线性度良好,展现了quasi-BIC超表面在折射率传感中的应用潜力.