使用等离子体波导作为慢波耦合腔进行光学折射率检测的周期性短截线实现

作者

扎赫拉·萨达特·塔巴塔巴伊安,法特梅·卡泽米 & 费尔多斯·扎拉比

摘要

基于等离子体纳米结构的光学生物传感器因其能够以高灵敏度检测微小的折射率变化而引起了人们的极大兴趣。本文提出了一种新型等离子体耦合腔波导，用于折射率传感应用。该结构由金属-绝缘体-金属波导侧耦合到一系列不对称的H形元件组成，旨在提供双频共振。与双波段共振相关的急剧透射骤降和大场增强可以对被测材料进行灵敏检测。谐振器阵列产生慢光效果，以改善光与物质的相互作用。采用有限积分技术作为全波技术对结构进行仿真，提取了不同环境折射率的灵敏度和品质因数。最大灵敏度为 1774 nm/RIU，品质因数为 2 × 10⁴RIU⁻¹公司对于基本型号和 1.15 × 105RIU⁻¹公司对于修改后的模型，展示了高性能传感的潜力。独特的传输特性还允许在宽带宽上组合光谱整形和检测。简单、紧凑的几何结构使该设计适合片上集成。这项工作展示了一种基于等离子体波导中耦合双波段谐振器的有前途的折射率传感器。