在用于增强光学生物传感应用的全介电元结构中的高Q法诺共振
Huawei Chen1, Xinye Fan1,2,3,4,5, Wenjing Fang1,3,4,6
1School of Physics Science and Information Engineering, Liaocheng University, Liaocheng 252000, China.
Biomedical optics express
|January 15, 2024
概括
这项研究引入了一种新型的折射率传感器,利用多个法诺共振. 高性能传感器展示了生物传感和光学技术进步的巨大潜力.
科学领域:
- 超材料和纳米光子学
- 光学传感技术的技术
背景情况:
- 以高Q因子为特征的法诺共振对于折射率传感至关重要.
- 激发法诺共振的现有方法在实现高性能方面存在局限性.
研究的目的:
- 在理论和实验上研究一个高性能折射率传感器.
- 开发一种新的方法来激发多个高Q因子的法诺共振,使用连续 (BIC) 中的准束状态.
主要方法:
- 引入一个不对称的参数来生成一个准BIC.
- 通过电磁性质分析法诺共振的形成机制.
- 识别共振模式为铁形二极管 (TD),磁四极管 (MQ) 和磁二极管 (MD).
主要成果:
- 模拟预测Q因子为3668,灵敏度为350nm/RIU,功率 (FOM) 为1000.
- 实验结果取得的最大Q因子为634,灵敏度为233nm/RIU,FOM为115.
- 超结构显示出出色的传感性能.
结论:
- 拟议的元结构为高性能折射率传感提供了一个有前途的平台.
- 这项工作有助于生物传感器,非线性光学和激光技术的进步.
