[发明专利]分析装置及方法、光学元件及其设计方法以及电子设备

权利要求书

1.一种分析装置，具备：

光学元件，其包括金属层、设置于所述金属层上且透过光的透光层、及在所述透光层上在第一方向以第一间隔排列并且在与所述第一方向交叉的第二方向以第二间隔排列的多个金属粒子；

光源，其照射入射至所述光学元件的入射光；以及

检测器，其检测从所述光学元件放射的光，

所述光学元件的所述金属粒子的配置满足下式（1）的关系，

所述光学元件被照射与所述第一方向相同方向的直线偏振光以及与所述第二方向相同方向的直线偏振光，

P1＜P2…（1）

其中，P1表示所述第一间隔，P2表示所述第二间隔。

2.一种分析装置，具备：

光学元件，其包括金属层、设置于所述金属层上且透过光的透光层、及在所述透光层上在第一方向以第一间隔排列并且在与所述第一方向交叉的第二方向以第二间隔排列的多个金属粒子；

光源，其照射入射至所述光学元件的入射光；以及

检测器，其检测从所述光学元件放射的光，

所述光学元件的所述金属粒子的配置满足下式（1）的关系，

所述光学元件被照射圆偏振光，

P1＜P2…（1）

其中，P1表示所述第一间隔，P2表示所述第二间隔。

3.根据权利要求1或2所述的分析装置，其中，

所述光学元件的所述金属粒子的配置满足下式（2）的关系，

P1＜P2≦Q+P1…（2）

其中，当设所述金属粒子列中激发的局域型等离子体的角频率为ω、构成所述金属层的金属的介电常数为ε（ω）、所述金属层的周边的介电常数为ε、真空中的光速为c、所述入射光的照射角即从所述透光层的厚度方向的倾斜角为θ时，Q由下式（3）给出，

（ω/c）·{ε·ε（ω）/（ε+ε（ω））}^1/2＝（ω/c）·ε^1/2·sinθ+2mπ/Q（m＝±1、±2、…）…（3）。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的分析装置，其中，

所述检测器检测被所述光学元件增强的拉曼散射光。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的分析装置，其中，

所述光源向所述光学元件照射具有比所述金属粒子在所述透光层的厚度方向的大小以及所述金属粒子在所述第二方向的大小大的波长的所述入射光。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的分析装置，其中，

所述间隔P1以及所述间隔P2为120nm以上720nm以下。

7.根据权利要求1～5中任一项所述的分析装置，其中，

所述间隔P1以及所述间隔P2为60nm以上180nm以下。

8.根据权利要求1～5中任一项所述的分析装置，其中，

当以二氧化硅为所述透光层时，所述透光层的厚度为20nm以上60nm以下或者200nm以上300nm以下。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的分析装置，其中，

所述光源照射比所述间隔P1长的波长的光。

10.一种分析方法，其是向光学元件照射光、根据所述光的照射检测从所述光学元件放射的光、从而分析对象物的分析方法，其中，

所述光学元件包括金属层、设置于所述金属层上且透过光的透光层、及在所述透光层上在第一方向以第一间隔排列并且在与所述第一方向交叉的第二方向以第二间隔排列的多个金属粒子，

所述光学元件的所述金属粒子被配置为满足下式（1）的关系，

所述分析方法中，向所述光学元件照射与所述第一方向相同方向的直线偏振光以及与所述第二方向相同方向的直线偏振光，

P1＜P2…（1）

其中，P1表示所述第一间隔，P2表示所述第二间隔。