基于 SPP-MIM 混合化的光纤端面平面等离子体生物传感界面
光学
2024-10-22 v1
摘要
我们发现，金属-绝缘体-金属（MIM）波导的特定色散特性使得表面等离子极化子（SPP）与波导之间的混合成为可能，而这在介质波导中则不可能实现。SPP-MIM 混合结构形成一种 meta-film，集成了 SPR 与 LSPR 各自优势，包括平坦界面、高灵敏度、短驻波场以及与约束光易耦合等特性。另一方面，实现稳定可重复的性能是开发纳米光子生物传感器面临的最大未解决挑战之一。我们指出，关键在于获得受控的生物分子行为，而简单物理界面便可实现这一目标，SPP-MIM meta-film 便提供了可行方案。我们将 SPP-MIM meta-film 与等离子体晶体腔集成在单模光纤端面，用于检测生物分子相互作用。该设备展示出高度可重复的灵敏度曲线，并能可靠检测到 30 fM 以下的生物素化蛋白，灵敏度曲线符合 Langmuir 模型。凭借前所未有的高灵敏度和高可重复性，我们的设备构想为光纤端面等离子体生物传感器的工业应用提供了综合解决方案。
引用
@article{arxiv.2410.15100,
title = {A Flat Plasmonic Biosensing Interface on Optical Fiber End-Facet via SPP-MIM Hybridization},
author = {Chenjia He and Xiaqing Sun and Hao Zhong and Qingfeng Meng and Xuetong Zhou and Sihang Liu and Li Zheng and Xiangyang Kong and Shengfu Chen and Shengce Tao and Tian Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:2410.15100},
year = {2024}
}
备注
article + supplementary information