基于全介质缺陷纳米四聚体超结构的高灵敏度折射率传感器
孙庆贺1
范鑫烨2
房文敬3
曹爽爽1
王丹丹1
牛慧娟3
陶继方4
1.聊城大学物理科学与信息工程学院,山东聊城 2520592.聊城大学物理科学与信息工程学院,山东聊城 252059;中国科学院半导体研究所,北京 100083;山东省光通信科学与技术重点实验室,山东聊城,252059;聊城工业互联网研究与应用重点实验室,山东聊城 2520593.聊城大学物理科学与信息工程学院,山东聊城 252059;山东省光通信科学与技术重点实验室,山东聊城,252059;聊城工业互联网研究与应用重点实验室,山东聊城 2520594.山东大学信息科学与工程学院,山东青岛,266237
摘要：本文提出并研究了一种具有高灵敏度的全介质纳米四聚体超结构.该结构由位于SiO2衬底上的缺陷型圆柱周期性阵列排布而成.利用时域有限差分(FDTD)方法对非对称全介质超结构的透射谱和电磁场分布进行了数值分析.基于连续体中的束缚态(BIC)理论,通过引入了平面内圆柱型缺陷来打破对称性,在近红外波段激发了多重Fano共振,最大Q因子达到1 277,调制深度接近100％.结合电磁场分布特性,分析了五个Fano共振峰的共振模式,分别为TD(环形偶极子)、MQ(磁四极子)、MD(磁偶极子)、MDs和TD.仿真结果表明,该结构具有良好的传感性能,灵敏度为826 nm/RIU,品质因数(FOM)达到898 RIU-1.所提出的结构由于其高灵敏度和高Q因子,因此可广泛应用于环境传感、生物传感和非线性光学等领域.
关键词：全介质超结构高灵敏度基于连续体中的束缚态
分类号：TN256(光电子技术、激光技术)
资助基金：国家重点研发计划(2023YFB3210700)山东省自然科学基金项目(ZR2021MF053)山东省自然科学基金项目(ZR2021MF070)山东省自然科学基金项目(ZR2022MF305)山东省高校青年学者引进与教育计划(IPOC2019A009)山东省高校青年学者引进与教育计划(IPOC2021B07)聊城大学博士科研基金项目(318052168)
论文发表日期：2024-10-28
在线出版日期：2026-08-28（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 68-75,122 )
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