基于等离子体多普勒光栅的可设计无光谱仪折射率传感
应用物理
2019-08-16 v2 光学
摘要
典型的基于纳米粒子的等离子体折射率传感器检测环境折射率改变时局域表面等离子体共振（LSPR）的谱移，因此需要宽带照明与光谱仪。基于纳米粒子的折射率传感器的灵敏度和灵活性通常受限，因为 LSPR 峰通常较宽且谱位置无法自由设计。此处我们提出一种使用等离子体多普勒光栅（PDG）的完全可设计的折射率传感平台，其提供宽带且依赖于方位角的光栅周期。不同于 LSPR，PDG 折射率传感器基于通过光栅晶格动量实现的光子与表面等离子体之间的动量匹配。因此，折射率变化被转化为光子到等离子体耦合的平面内方位角变化，表现为反射图像中可直接观测的暗带。PDG 可自由设计以最优匹配特定应用的折射率变化范围。本工作中，我们展示了用于大（n = 1.00 至 1.52）和小（n = 1.3330 至 1.3650）折射率变化的 PDG 折射率传感器。水-乙醇混合物的微小且非线性的折射率变化已被清晰观测并准确量化。由于 PDG 是色散器件，它支持无需光谱仪的现场和单色折射率传感，并为片上分析应用提供了有前景的光谱平台。
引用
@article{arxiv.1904.07603,
title = {Designable spectrometer-free index sensing using plasmonic Doppler gratings},
author = {Fan-Cheng Lin and Kel-Meng See and You-Xin Huang and Yi-Ju Chen and Lei Ouyang and Jürgen Popp and Jer-Shing Huang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1904.07603},
year = {2019}
}
备注
July 22, 2019 published on Analytical Chemistry