[发明专利]一种可见光区可调谐超窄带法诺共振等离子体传感器

权利要求书

1.本发明为涉及纳米集成光学技术领域的一种可见光区可调谐超窄带法诺共振等离子体传感器。其特征是：它由生长在基底(5)上的波导层(4)以及在波导层上生长周期的圆柱体介质纳米柱(3)和金属纳米柱(2)组成。所述传感器中介质纳米块(3)和金属纳米块(2)上下堆叠进行组合，且金属纳米块(2)位于介质纳米块(3)之上；组合后的纳米结构沿X,Y方向周期阵列排列于基底之上；设定光源为平行于X轴偏振且在XOZ平面内以θ角度入射的平面波。

2.根据权利要求1所述的一种可见光区可调谐超窄带法诺共振等离子体传感器，其特征是：所述的平面波光源入射角度θ取值范围为6°～20°。

3.根据权利要求1所述的一种可见光区可调谐超窄带法诺共振等离子体传感器，其特征是：所述的金属纳米块选用贵金属金(Au),介质块的材料选择折射率为1.45的二氧化硅，波导层材料选择折射率为2的HfO2，基底材料选择折射率为1.52的玻璃。

4.根据权利要求1所述的一种可见光区可调谐超窄带法诺共振等离子体传感器，其特征是：上层金属块的半径R为120nm；下层二氧化硅介质柱半径r为100nm。

5.根据权利要求1所述的一种可见光区可调谐超窄带法诺共振等离子体传感器，其特征是：所述的传感器折射率变化对于共振峰位置以及线宽的影响，设置折射率变化区间为1.3～1.45之间。

6.根据权利要求1所述的一种可见光区可调谐超窄带法诺共振等离子体传感器，其特征是：所述的传感器传感区间位于可见光波段之内，并且可以通过调整传感器的周期以及入射光的角度实现对共振峰波长的调控。

7.根据权利要求1所述的一种可见光区可调谐超窄带法诺共振等离子体传感器，其特征是：在1.3310～1.3340背景折射率范围内，FR2共振峰的共振强度变化对折射率变化及其敏感，可用于高灵敏度振幅灵敏度传感。