位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
基于光学塔姆态耦合分析的含金属插层光子晶体传感机理研究
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:中国激光
  • 时间:2015.11.10
  • 页码:1114002-1-1114002-6
  • 分类:O436[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]燕山大学电气工程学院自动化仪表系河北省测试计量技术及仪器重点实验室,河北秦皇岛066004, [2]燕山大学信息科学与工程学院河北省特种光纤与光纤传感重点实验室,河北秦皇岛066004
  • 相关基金:国家自然科学基金(61201112,61172044,61475133); 河北省自然科学基金(F2013203250); 河北省普通高校学校青年拔尖人才计划(BJ2014056); 燕山大学青年教师自主研究计划(14LG013)
  • 相关项目:基于缺陷态光子晶体表面波谐振和光谱重构原理的高通量生物分子信息检测研究
中文摘要:

基于光子晶体光学塔姆态的耦合分析,提出了一种含金属插层的折射率传感结构。对该光子晶体结构中光学塔姆态的形成机理进行了分析,并调整金属插层的厚度来实现两个光学塔姆态的耦合。建立缺陷峰波长与待测溶液折射率的关系模型,并分析其折射率传感特性。通过对光子晶体周期数和入射角度的讨论,可以得到,增加光子晶体周期数(或入射光的入射角度)可减小缺陷峰的半峰全宽(FWHM),从而提高传感器的灵敏度和折射率的分辨率。以乙二醇为待测样本,可得该传感器的灵敏度为445.45 nm/RIU(折射率单元),品质因数(Q值)可达1259.45。该传感器结构具有制备工艺简单和结构紧凑等优点,可为高Q值和高灵敏度折射率传感器的设计提供一定的理论参考。

英文摘要:

Based on the coupling analysis of the optical Tamm states in the photonic crystal, a refractive index sensing structure containing metal inset layer is proposed. The formation mechanism of optical Tamm state is analyzed and the suitable thickness of the metal is chosen to realize the coupling of two optical Tamm states. The relationship model between the reflection peak wavelength and the refractive index of the sample solution is established, and its refractive index sensing characteristics are discussed. Through the discussion of the periodicity and the incident angle of the photonic crystal, it shows that the full width at half maximum (FWHM) can be reduced by increasing the periodicity (or the incident angle), which can improve the sensitivity of the sensor and the resolution of the refractive index obviously. The ethylene glycol is adopted as the sample detected, the sensitivity of the refractive index sensing structure is about 445.45 nm/RIU, and the quality factor (Q value) can attain to 1259.45. The sensor structure has several advantages such as simple preparation and compact structure, which can provide some theoretical references for the design of high Q value and high sensitivity refractive index sensors.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849