[发明专利]一种高灵敏度表面等离子体共振传感器

摘要

本发明公开了一种高灵敏度表面等离子体共振传感器，该传感器依次由透明电介质基底(2)、低折射率介质薄层(3)和高折射率介质薄层(4)交替组成的多层介质层以及金属薄膜层(5)组成，传感器的透明电介质基底的一侧与耦合棱镜(1)相临，金属薄膜层的一侧与被测样品(6)相临，多层介质层中的低折射率介质薄层和高折射率介质薄层的总层数为奇数，且各层厚度均不相等，与透明电介质基底和金属薄膜层相临的都是多层介质层中的低折射率介质薄层。该传感器相比于传统基于单层金属薄膜层的表面等离子体共振传感器，其灵敏度显著提升，同时多层介质层结构相对简单，总厚度较小，易于加工并降低了成本，因此具有较强的实用价值。

主权项

一种高灵敏度表面等离子体共振传感器，依次由透明电介质基底、低折射率介质薄层和高折射率介质薄层交替组成的多层介质层以及金属薄膜层组成，传感器的透明电介质基底的一侧与耦合棱镜相临，金属薄膜层的一侧与被测样品相临；多层介质层中的低折射率介质薄层和高折射率介质薄层的总层数需满足条件2n+1(n为正整数)，其中低折射率介质薄层的层数为n+1，高折射率介质薄层的层数为n，分别与透明电介质基底和金属薄膜层相临的都是多层介质层中的低折射率介质薄层；多层介质层中的各薄层厚度均不相等，同时各薄层厚度需满足：ndsin(θtr)≤λ，其中，n是该薄层的折射率，d是该薄层厚度，λ是入射到传感器的光的波长，θtr是传感器测量被测样品并发生全反射时透明电介质基底与多层介质层交界面上的入射光的入射角；该多层介质层的反射率满足以下条件：将传感器的金属薄膜层及被测样品替换为厚度无限且折射率与高折射率介质薄层材料的折射率相同的材料时的多层介质层的反射率，从(θtr+m)度至(θtr+2m)度范围内必须大于等于0.8，m＝(10/n)度。