非對稱銀膜多孔硅-氟化鈣等離子體波導(dǎo)及其波導(dǎo)靈敏度特性

編號：CYYJ01782

篇名：非對稱銀膜多孔硅-氟化鈣等離子體波導(dǎo)及其波導(dǎo)靈敏度特性

作者：王芳 陳亞珂 李傳強(qiáng) 馬濤 盧穎慧 劉恒 金嬋

關(guān)鍵詞： 混合等離子波導(dǎo) 表面等離子體 傳輸特性 波導(dǎo)靈敏度

機(jī)構(gòu)： 河南師范大學(xué)電子與電氣工程學(xué)院 中國科學(xué)院界面物理技術(shù)重點實驗室 河南師范大學(xué) 河南師范大學(xué)

摘要： 本文研究了一種非對稱銀膜多孔硅-氟化鈣混合等離子體波導(dǎo),并對其模式特性和波導(dǎo)靈敏度進(jìn)行了分析.利用有限元方法分析了波導(dǎo)中兩個不同偏振態(tài)基模(PM 1和PM 2)的有效折射率、傳輸損耗、歸一化有效模場面積、品質(zhì)因數(shù)和波導(dǎo)靈敏度,并對幾何參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化.結(jié)果表明,在中紅外波長3.5μm附近,非對稱銀膜多孔硅-氟化鈣混合等離子體波導(dǎo)具有良好的模場約束能力和低損耗特性;此時,PM 1和PM 2的歸一化有效模場面積分別為0.30和0.52,傳輸損耗分別為0.019 dB/μm和0.016 dB/μm,品質(zhì)因數(shù)分別為1335.54和1594.99,波導(dǎo)靈敏度分別為0.080和0.064.通過制造容差分析可知,非對稱銀膜多孔硅-氟化鈣混合等離子波導(dǎo)在±10 nm的制造容差范圍內(nèi)保持了良好的模式特性和傳感特性.非對稱銀膜多孔硅-氟化鈣混合等離子體波導(dǎo)結(jié)構(gòu)簡單,損耗小,易于實現(xiàn)表面等離子體傳感,為無標(biāo)記生物化學(xué)傳感提供了一種可行的方案,另外,波導(dǎo)的非對稱結(jié)構(gòu)也可用于模式偏振態(tài)變換.