[发明专利]一种产生表面等离子体波的装置及方法

权利要求书

1.一种产生表面等离子体波的装置，其特征在于：包括光源、传输光纤和三角棱镜，所述三角棱镜为底面是矩形的棱锥体，棱锥体的顶点与底面对角线中点的连线垂直于底面，底面两个长边所在的棱锥体侧面均为等腰直角三角形；所述三角棱镜的底面为传感面，该传感面上依次镀有光电耦合层和金属薄膜层，所述金属薄膜层表面覆有环境介质；所述底面两个短边所在的棱锥体侧面中的一面作为入射面，另一面作为反射面；其中，光源输出的入射光以预设入射角经传输光纤传输至入射面发生折射后依次传输至光电耦合层、金属薄膜层。

2.根据权利要求1所述产生表面等离子体波的装置，其特征在于：所述入射角为45度。

3.根据权利要求2所述产生表面等离子体波的装置，其特征在于：所述光源与传输光纤之间设置偏光器，所述偏光器用于分离出入射光中的P偏振光。

4.根据权利要求2所述产生表面等离子体波的装置，其特征在于：所述光电耦合层为TiO2，折射率为2.2，厚度为150nm；棱镜材料为K9，折射率为1.5163；金属薄膜层的厚度为50nm，其中光电耦合层的折射率和厚度利用时域有限差分法数值模拟确定。

5.根据权利要求4所述产生表面等离子体波的装置，其特征在于：所述光源为波长为400-1000nm的宽带光源。

6.根据权利要求4所述产生表面等离子体波的装置，其特征在于：所述环境介质为液态介质，其折射率范围为1.33-1.37。

7.一种产生表面等离子体波的方法，其特征在于，该方法基于权利要求1-6中任意一项所述产生表面等离子体波的装置来实现，具体包括：

(1)、入射角为45度，波长为400-1000nm的入射光经传输光纤传输至入射面，在所述入射面发生折射，光波经过棱镜的传输到达光电耦合层界面；

(2)、将不同折射率的环境介质分别覆盖于金属薄膜层表面，此时入射光在光电耦合层-金属薄膜层界面发生全反射，激发金属薄膜层与环境介质界面发生表面等离子体共振效应，产生表面等离子体波。

8.根据权利要求7所述的产生表面等离子体波的方法，其特征在于：当环境介质为液态介质时，每次通过滴管滴3-5滴介质至金属薄膜层表面。