[发明专利]一种基于光强检测的纳米间距测量装置和方法

权利要求书

1.一种基于光强检测的纳米间距测量装置，其特征是：包括谐振腔式光强检测装置，所述谐振腔式光强检测装置包括SPR传感器，所述SPR传感器由五层结构组成，第一层至第五层分别为BK7玻璃层A(1)、金属钛层(2)、金属金层(3)、待测纳米间距层(4)和BK7玻璃层B(5)，所述BK7玻璃层A(1)、金属钛层(2)、金属金层(3)、待测纳米间距层(4)和BK7玻璃层B(5)依次按顺序分布固定；将所述BK7玻璃层A(1)的两侧边分为AB边和AC边，在所述BK7玻璃层A(1)的AB边和AC边上镀有光学反射膜，且其中AB边上的光学反射膜为高反射率膜，AC边上的光学反射膜为半反半透膜。

2.根据权利要求1所述的一种基于光强检测的纳米间距测量装置，其特征是：所述BK7玻璃层A(1)为三棱镜结构，且其底角角度为43.85°；所述BK7玻璃层B(5)为平板玻璃。

3.根据权利要求1所述的一种基于光强检测的纳米间距测量装置，其特征是：所述金属钛层(2)的厚度为2.5nm；所述金属金层(3)的厚度为44.3-44.7nm；所述测纳米间距层(4)的高度小于200nm。

4.一种基于光强检测的纳米间距测量方法，其特征是：

1)、BK7玻璃层A(1)的底角设定为本装置的共振角度，入射光束满足共振条件，会在金层中激发出表面等离子体波；TM模式激光束垂直入射到所述BK7玻璃层A(1)的AB边上；

2)、出射光束以垂直角度入射到所述AC边上，AC面上镀有光学反射薄膜，部分光强出射，部分光强被反射后原路返回；

3)、原路返回的光强再次经过5层结构后，仍产生表面等离子体共振效应，AB边和AC边形成一个光学谐振腔，出射光束强度为多光束相干叠加的结果。

4)、出射光强为纳米间距d的单值函数，在实验中测量出光强值，然后通过反演计算得到纳米间距的值。