导读:本文包含了表面等离子体光学论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:表面等离子激元,奇异光学特性,光学器件,光学特性融合
表面等离子体光学论文文献综述
崔文丽[1]（2019）在《微纳复合结构光学表面等离子激元器件及其多特性融合研究》一文中研究指出表面等离子激元(Surface Plasmon Polaritions,SPPs)是金属表面自由电子与光之间相互作用所形成的一种表面电磁波模式,具有突破衍射极限、亚波长局域与聚焦、近场增强和超分辨成像等特性,这些特性使其在亚波长波导、高灵敏度光学传感、高精度纳米光刻、高分辨率显微镜设计等领域具有巨大应用潜力。对表面等离子激元的激发方式、传输规律以及调控手段的认识与探索,将揭示光与亚波长微纳结构的相互作用机理,促进表面等离子激元微纳光电子元器件的研制,推动新一代微型光电子器件、光电集成技术与系统的发展。本论文在微纳光栅、微纳阵列膜和金膜覆盖型纳米盘等表面等离子激元器件的设计与应用方面展开研究。根据表面等离子激元的基本理论,以有限元法和时域有限差分法作为主要数值计算工具,从单双层金属光栅结构向复合周期双层金属光栅结构过渡,通过器件设计和参数调试实现了多种光谱特性及非常规电磁材料属性特征;利用纳米棒膜、纳米盘膜复合结构实现了高吸、极窄带滤波、传感及场强局域等光学特性的高度集成应用;进而对金膜覆盖型纳米盘结构传感器件进行了性能的理论建模、器件制作和实验研究,实现了对免疫球蛋白等生化分子的特征识别与检测,推动了表面等离子激元纳米生化传感技术的研究进展。论文的主要工作如下:1.基于对表面等离子激元理论、典型数值计算方法及金属材料色散模型的分析研究,设计了单层金属薄膜微纳光栅,利用其奇异光学特性,实现了双向偏振滤波、波长和强度调制等光电测控。通过计算入射光从底、顶斜入射结构的反射光谱,发现该结构具有近红外波段的双向双通道窄带偏振滤波特性,近红外宽波段双向无偏振选择高反特性,可用于实现波长和强度调制等传感测量,并且其滤波、传感特性与角度调制兼容;利用SPP共振效应、偶极共振效应揭示了该结构的物理机制,通过周期调制实现了可见光到近红外频段的可调谐滤波。该结构可用于实现制作双向滤波、宽波段偏振独立高反射及高灵敏度传感等多特性融合的微纳光器件。2.通过对金属-介质-金属交替型微纳薄膜光栅结构的建模探究,实现了不同周期调制下的多功用化特性融合。首先,在周期取值为200 nm时,该结构呈现从紫外-可见-近红外的分波段异常光学透射现象,且在近红外波段表现了多种非常规电磁材料属性;增大结构周期到400 nm,受折射率调制表现出从紫光到红光的反射式等离子激元可调谐滤波特性,各滤波波长受制于不同位置的SPP以及偶极共振的激发;继续增大周期到1000nm,获得了特定红外波长处的窄带偏振滤波特性;最后,在周期取值达1550 nm时该结构呈现波长和强度调制型传感特性,SPP共振激发位置的改变是主要诱因,其折射率灵敏度达1556 nm/RIU。该结构的设计为研发新型小型、多功用高集成化微纳光学器件提供参考价值。3.将复合周期引入金属-介质-金属纳米结构,通过调制复合周期参数实现了对金属光栅结构光谱特性的调控。对反射谱、透射谱及吸收谱的分析发现该结构能集多通道窄带滤波及99%以上的吸收特性于一体,可同时实现多通道波长强度调制型传感功能,其折射率灵敏度能达2080 nm/RIU,品质因数能达92.1 RIU-1。通过结构参数的调试,与单周期特征光谱的对比,表明该结构特征由磁共振效应、SPP共振效应及类F-P共振效应共同决定。该结构为提高表面等离子共振传感器性能,开发集更多通道的窄带滤波及完美吸收特性于一体的微纳光学器件提供解决思路与方案。4.利用阵列膜系结构的强等离子激元特性及低传输损耗特性,设计研究了两类纳米阵列金属薄膜微纳结构,利用金属纳米结构中等离子模式间的耦合实现了多特性融合光学调控。在椭圆帽式纳米棒膜结合微结构中,对激发的双共振窄带高吸峰进行了分析,通过对角度容忍度、折射率传感响应特性及场增强效应的分析发现,棒膜间磁偶极相互作用引起场局域增强效应达110倍,可用于实现单分子拉曼光谱探测;进而设计了偏振无关的六角形纳米盘膜结合式微纳结构,利用纳米盘阵列构型的调节变化实现了双窄带高吸、窄带滤波及宽折射率范围传感的多重特性。该类结构可用于实现多功用集成式微纳光子器件。5.研制实现了突破亚波长尺度的金膜覆盖纳米盘传感器件,并用于IgY、IgG的生化检测。设计了六角形金膜覆盖纳米盘阵列结构,利用光刻法完成器件制备,通过对不同入射角和方位角下的透射谱分析,揭示出现多级等离子共振带的物理激发机制,通过对最优结构参数取值下的传感特性进行理论计算与器件性能测试,发现其折射率灵敏度、全峰半高宽、品质因数及折射率分辨率整体性能表现良好;通过生化传感响应检测发现,该传感器对IgY的检测限低至5pg/mm2;将该结构用于人体尿液的IgG检测,提高了表面等离子激元纳米传感技术在生化检测中的灵敏度。该纳米盘器件检测通用性强,可扩展应用到其它免疫球蛋白分子检测中。木论文通过设计和探究微纳光栅、微纳阵列膜和金膜覆盖纳米盘传感器件,目的在于实现其在滤波、高吸、场强局域及蛋白生化检测方面的特性融合,今后可结合新型纳米材料及制备工艺,在研制新型多功用集成微纳光学器件方面继续深入开展研究。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-05-22）
杨子豪[2]（2019）在《表面等离子体激元在光学可调谐滤波器中的应用》一文中研究指出光通信领域作为信息领域的重要支柱之一,近来不断高速发展。随着不断精进的纳米材料加工技术,为了解决器件发热高、尺寸大、集成度低等一系列制约光通信发展的问题,科研人员在光通信领域基于表面等离激元将光通信器件和纳米结构结合起来,并对其应用进行研究。基于表面等离激元的光通信器件具有优越的特性。它可以有效降低能量损耗,提高集成度,构建亚波长级别光器件。表面等离激元能在纳米尺度上传递电磁波,有效突破衍射极限,且兼具增强透射的能力,因此在未来的光通信器件发展中必将占有重要的位置。金属—绝缘体—金属(metal-insulator-metal,MIM)波导有利于激发表面等离激元,且结构简单易加工性质优秀,不少科研人员都提出了基于MIM波导结构的光通信器件,比如马赫曾德干涉仪、光开关、光传感器等。因此了解MIM波导中表面等离激元的生产原理和物理性质相当重要。基于此,本文主要完成了以下工作:首先,本文研究了金属的Drude模型,从麦克斯韦方程组的积分形式开始,讨论了表面等离激元的物理色散关系,以及表面等离激元波导的Poynting计算公式,并介绍两种重要理论模型:耦合模理论以及散射矩阵理论,为后文提供理论支撑。其次,在理论和仿真的方面讨论了单梯形腔和双梯形腔等离子体带阻滤波器的特性,同时还研究了随腔体尺寸变化对系统透射谱图的影响,并将其作为基本结构,进一步分析了多梯形腔等离子体带阻滤波器的性质。最后,综合上述的研究分析,本文提出了单边和双排叁梯形腔等离子体带阻滤波器。这两种滤波器具有带阻滤波范围容易调谐的特点,且前者适用于窄阻带的情形,后者适用于宽阻带。通过基于有限元法的Comsol软件对结果仿真计算,作图比较仿真数据的结果,尝试解释了滤波器透射谱图中Fano峰形成的原因。综上所述,本文的研究成果对光通信纳米器件领域的研究和等离子体滤波器具有一定意义,也对进一步设计出更好的等离子体滤波器提供了理论依据,对微纳米级别光通信器件设计和仿真具有积极意义。(本文来源于《北京邮电大学》期刊2019-05-16）
文奎,罗晓清,易建基,陈志勇,朱卫华[3]（2019）在《基于单元结构非对称的表面等离子体光学滤波器》一文中研究指出本文采用叁维时域有限差分方法,研究了周期性亚波长几何结构非对称十字形单元孔阵列结构的增强光透射特性,发现单元结构的对称性对表面等离子体效应的影响存在显着差异。研究结果表明:几何结构非对称十字形单元结构在垂直于偏振方向时会形成强度不同的局域表面等离子体共振模式,进而引起近红外波段透射峰谱线发生分裂,而在平行于偏振方向时则无谱线分裂现象出现。此外,在此基础上,设计并数值验证了一种基于周期性非对称十字形孔阵列的表面等离子体光学滤波器。该滤波器可通过改变入射光偏振方向来实现对光的调控。本文的研究结果为表面等离子体光子器件的设计提供了新思路,并将拓展金属纳米结构在通信及信息处理领域的应用范围。(本文来源于《智能计算机与应用》期刊2019年03期）
卢梦迪[4]（2019）在《微纳机制光学表面等离子激元生化传感技术的研究》一文中研究指出表面等离子激元是一种由金属表面自由电子的集体振荡而引起的表面电磁波,利用其局域增强效应、光传输被限制在小于波长的空间范围内等特征可以突破传统衍射极限,实现光的近场局域增强和纳米尺寸下的电磁场调谐,成为微纳加工和集成光学领域重要的前沿技术。随着微纳制造技术的不断提高,基于表面等离子激元理论的金属表面光学检测、计量和调控技术迅速向其他领域交叉渗透,被广泛应用于生物化学、纳米光子学和光电子学等诸多领域。表面等离子激元共振传感技术具有灵敏度高、分辨率高、可实时监测、样品无需纯化和标记等优点,适用于抗体选择、疾病防控、药物发明等生化测试和分析领域,近年来随着表面等离子激元及微纳领域理论和技术的发展,正在成为最具发展前景的生化传感技术之一。本论文主要围绕微纳机制表面等离子激元传感技术及其在生化传感领域的应用展开研究。以表面等离子激元理论作为基础,通过对微纳结构表面等离子激元传感模型的理论分析和仿真模拟,设计并制作了多种用于不同生物分子检测的微纳机制表面等离子激元传感元件。为提高微纳结构表面等离子激元传感器件生化测试技术的灵敏度和稳定性等关键技术指标,研究了微纳金属传感层的材质、结构及组装方式对传感性能的影响,完成了对不同生物分子特异性的实验检测,为发展高灵敏度、多样性和普适性的微纳结构表面等离子激元传感技术提供了理论及实验依据。论文的主要研究工作如下:1、以表面等离子激元理论作为基础,研究了微纳机制表面等离子激元共振结构模型和传感机理,用于指导设计高性能微纳结构表面等离子激元共振传感元件。阐述了表面等离子激元的色散方程和表面等离子波的基本性质,分别构建了棱镜和光纤表面等离子激元的传感模型,分析了局域表面等离子激元共振传感的色散模型,并介绍了金属微纳结构表面等离子激元器件设计的数值计算方法和金属材料的色散模型。2、基于对表面等离子激元共振金属传感层结构的建模研究,设计并实现了一种银金六层交替的金属膜系结构表面等离子激元共振芯片,通过改变芯片的金银材料参数对传感性能进行了优化,并将其应用于糖蛋白分子的特异性定量测量。首先,分别利用自行研制的波长调制棱镜式表面等离子激元共振传感样机和小型化光纤表面等离子激元共振传感系统进行检测,对比了多层膜系结构与单金、单银膜的传感特征参数,验证了该多层膜系结构能有效避免银的氧化效应,所实现的传感灵敏度高于单纯金膜结构。其次,通过在多层膜系结构的表面修饰核糖核酸酶B,对刀豆蛋白A的特异性结合过程进行了监测,分析了蛋白质结合与解离过程的反应动力学常数,对刀豆蛋白A的检测浓度低至 0.001 mg/ml。3、将光纤与金纳米粒子及聚合物材料结合,采用金纳米粒子自组装技术,研制了基于嵌段共聚物(PS-b-P4VP)分子层的光纤局域表面等离子激元共振传感器,利用该传感器实现了对免疫球蛋白的抗原抗体特异性识别和定量检测。通过与硅烷偶联法和聚电解质法组装获得的传感器进行对比,证明了嵌段共聚物法获得的自组装层覆盖率更高、粒子聚集减少,且折射率灵敏度高于其他方法3倍以上。研究了嵌段共聚物法组装的不同大小金纳米粒子的局域表面等离子激元共振传感器性能,从理论上分析了粒子大小和粒子间距对灵敏度的影响,证明了大粒径、小间距的金纳米粒子层具有更高的灵敏度。对比分析了不同方法制备的局域表面等离子激元共振传感器的生化检测性能,采用该嵌段共聚物技术的传感器优于其他采用硅烷偶联法和聚电解质法的传感技术,对免疫球蛋白样品的检测极限达到0.16 μg/ml。4、利用二维纳米阵列结构透射光谱增强效应,设计并制备了金膜覆盖型纳米盘阵列表面等离子激元结构,实现了对单链DNA的低浓度、免标记杂交测量。采用透射传输模式,研究了方位角和入射角度对透射光谱中共振模式的影响,证明了在大入射角度下,共振模式(1.0)的表面等离子波的穿透深度较小、表面灵敏度较高。利用大入射角下阵列结构与金纳米粒子之间的强电场耦合效应,研制了信号增强型DNA杂交检测系统,利用其实现了对利福平耐药性肺结核病DNA片段的免标记测量,检测极限低至7 pM。最后,对论文的研究内容、创新点和未来研究工作进行了总结和展望。(本文来源于《大连理工大学》期刊2019-03-06）
邵泓焰[5]（2018）在《超表面等离子体成像系统设计及其光学效应研究》一文中研究指出表面等离子体极化激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)是一种由光子与电子共振耦合而激发出来的沿金属与介质分界面传输的电磁倏逝波,在近几十年里,以其独特的光学性质受到了广泛关注,并且取得了大量令人瞩目的突破性发展。在成像系统方面,各种等离子透镜被设计出来,并且在光束聚焦、光束偏转等方面突破传统衍射极限的限制,展现出了独特的效果。而随着科学技术的发展以及生产生活需求的提高,超表面(Metasurface)结构成为了当前等离子体成像系统设计方面的主力军,其对电磁波空间相位以及振幅的调制作用,使其在很多领域具有十分巨大的应用潜力。同时,石墨烯等二维材料的广泛研究也使得超表面成像系统设计向着高效率、低损耗、易于调控的方向发展,更加符合当今人类社会进步的需要。本文结合理论设计以及仿真模拟的研究手段,完成了以下相关工作:首先,提出了一种由金属倾斜狭缝阵列构成的平面透镜。在入射光照射下,激发出来的SPPs通过狭缝传输到自由空间,并且每个狭缝提供不同的传输距离,理论和仿真表明,由此可以实现波前空间相位的控制,从而使各狭缝出射光在自由空间的预设焦点处发生相位相长迭加,得到聚焦效果。另外,通过对阵列结构的非对称性设计,控制各狭缝的倾斜角,可以实现空间聚焦位置的调节,使其在实际应用中的功能性得到强化。然后,通过对超表面的研究,设计了一种基于非平行双缝的反巴比涅纳米天线结构,分析了该单元结构对空间相位以及振幅的调制效果和规律,选取八个能够均匀覆盖2π相位且具有相似透射振幅的基本单元,从而可以通过合理排列实现一定的波前相位控制。本工作中,通过相位分析设计了光束偏转器以及不同焦距的聚焦透镜,其中还包括多个焦点的情况,有限元法的数值仿真很好的验证了我们的设计,并且可以观察出其数值孔径较大,且焦点尺寸非常小,十分有利于高精确度光学器件的集成应用。此外,还设计了一种基于布拉格光栅与石墨烯波导的多通道滤波器件。石墨烯作为中红外波导,展现出了可由电场调节而实现局部光学参数可变的特性,通过对该结构施加电压,可以使得石墨烯波导的有效折射率呈周期性变化,此时石墨烯SPPs传输时就会发生布拉格效应。当引入缺陷时,波导中就会产生缺陷共振模,该结构可看作一个法布里-珀罗腔,产生一个滤波通道。据此,进一步引入多个缺陷,便可实现多通道滤波的效果,本工作中,提出了两种多通道滤波结构的设计方法,串级多缺陷结构和双对称法布里-珀罗结构,并且通过COMSOL数值仿真很好地验证了它们的可精确调节效果。(本文来源于《江南大学》期刊2018-06-01）
刘程鹏[6]（2018）在《基于表面等离子激元的纳米光学天线研究》一文中研究指出随着纳米技术的飞速发展,人们对天线尺寸微型化的要求也在不断提高,在光波波段,电磁波的波长已经小至纳米量级,在传统天线理论中,因为衍射极限的存在,无法把光波高效地耦合到纳米量级器件中,而光学天线的出现很好的解决了这一问题。光学天线可以突破衍射极限,在纳米尺度上可以增强光与物质的相互作用,而且可以对光场进行操控,另外,光学天线还可以有效地增强局域场强度。因为这些特点的存在,光学天线已经得到了很大的关注,其应用研究目前主要集中在光电探测、传感、热传导、太阳能电池、以及光谱分析等领域。本论文围绕纳米光学天线的结构,不断的进行了优化设计。在本文中,作者研究了椭球孔阵列对光学漏波天线特征参数的影响,除此之外,还设计了一种方向图可重构的纳米光学天线,而且对它的结构进行了优化。本论文主要是对以下两个方面开展了研究:(1)基于四层等离子激元结构(硅—金—硅—二氧化硅),通过在金属层中构造不同的椭球孔阵列,我们提出了两种不同结构的光学漏波天线,分别为一维对称锥形光学漏波天线和二维对称锥形光学漏波天线。基于天线理论和有限元方法,对光学漏波天线的一些物理特性进行了数值研究,比如,回波损耗,插入损耗,辐射方向图,旁瓣电平,方向性,半功率波束宽度,带宽等。研究结果发现,当天线工作波长为1550nm时,两种光学漏波天线的带宽都为80THz(包含了S+-L+波段),而且,一维对称锥形光学漏波天线的方向性是大于二维对称锥形光学漏波天线的方向性,此外,我们分析了填充材料光学漏波天线的影响,当在天线端口处分别填充空气和氮化硅的时候,两种光学漏波天线都表现出较好的物理特性,例如,较低的回波损耗和插入损耗,但是,对于两种不同的填充物,天线在性能上会有一些差异,例如,在一维对称结构中,当在天线端口处填充氮化硅时,天线有更少的回波损耗和插入损耗,更低的旁瓣电平,以及更好的方向性。该工作在论文的第叁章中完成。(2)基于有限元法,对可重构纳米光学天线进行了深入的研究和分析,该纳米光学天线结构是由叁层圆盘组成,从上至下,依次为二氧化硅—二氧化硅—硅,金纳米棒阵列被嵌入在中间层圆盘里。根据等离子激元理论,我们研究了该纳米光学天线在近红外波段的远场辐射和近场透射情况,结果表明,通过改变纳米棒阵列嵌入角度α,不但可以实现xoy平面方向图波束指向任意可调,还可以实现透射谱的可重构,此外,我们还研究了纳米棒阵列结构的其它几何参数对透射率的影响。该工作在论文的第四章中完成。(本文来源于《五邑大学》期刊2018-06-01）
林丹丽,董旭,查刘生[7]（2018）在《用银壳层调节单分散金纳米棒的局域表面等离子体共振光学性能》一文中研究指出为将单分散金纳米棒的纵向局域表面等离子体共振(LSPR)波长从近红外光区调节到可见光区,通过表面原位还原反应合成了以银为壳层的单分散双金属核壳复合纳米棒(Au@AgNRs),其Ag壳层厚度可由Ag NO3的用量进行调节。用高分辨透射电镜和X射线能量色散谱仪确证了Au@AgNRs的形态结构、单分散性和化学组成。随着Ag壳层厚度的增加,Au@AgNRs的LSPR效应逐渐增强,纵向LSPR吸收峰由近红外光区蓝移到可见光区。Ag壳层厚度每增加1 nm,Au@AgNRs的纵向LSPR波长减小约12 nm。制得的Au@AgNRs在可视化传感器上有良好的应用前景。(本文来源于《分析测试学报》期刊2018年05期）
刘海瑞[8]（2018）在《基于表面等离子激元的方形凹环结构微纳光学功能器件的设计》一文中研究指出随着现代通信技术的飞速发展,虽然光作为传递载体在高速大容量信息传输方面取得了很大的进步,但是传统光子器件由于衍射极限的存在使其在性能和尺寸方面都已不能满足当下人们对信息高速传输的需求。表面等离子激元(SPPs)是一种在金属与介质交界面上传播的电磁表面波,它具有能够突破传统光学衍射极限以及强局域性的特点,可以引导和操控光在亚波长级别的传播。在常见的SPPs叁层结构中,金属-介质-金属(MIM)结构不仅可以在纳米级别实现光的操控和传播,还可以在宽频谱范围内支持亚波长的高群速模式。本文基于表面等离子激元,利用边界耦合方法构造出了方形凹环MIM波导结构来实现微纳光学功能器件的设计,使用基于有限元(FEM)方法的COMSOL数值分析软件计算获得了波导结构的磁场分布、透射谱和共振波长分布曲线。对于所构造的方形凹环腔结构,其阻带最小透射比低至0.01,通带最大透射比可高达0.96,且通带顶部平滑,结果表明该结构可作为性能优良的带阻滤波器。研究发现,增大结构参数I、H会使其透射谱线出现明显的红移,且不同模式的阻带透射比也会随之改变;增大结构参数D可使波谷1的透射率增加至0.80,且最终消失,而波谷2、3则几乎不变;共振波长则与介质的有效折射率存在线性关系;经过结构参数的优化,可以使波导结构的品质因数从14.82提升到17.07;此外亦发现凹口方向和凹口数量的变化可导致不同波谷模式的分裂。随后对两种扩展结构进行了分析研究,当变换凹环横腔介质为银后,发现该结构仍然可以作为带阻滤波器,但其通带带宽有了较大范围的拓宽;当变换凹口对应波导管处介质为银后,发现由于金属挡板的引入,使该结构产生了Fano共振现象,其灵敏度可达到960 nm/RIU,系统品质因数为1412,此外通过对结构参数的进一步优化,其灵敏度可达到1000 nm/RIU,品质因数提高到1660。本文所设计的叁种方形凹环波导结构,在带阻滤波器、光学开关以及生物痕量传感器等方面具有一定的应用价值。(本文来源于《兰州大学》期刊2018-04-01）
常加富[9]（2017）在《新型荧光/表面等离子体共振光学传感策略用于生物活性分子检测研究》一文中研究指出光学生物传感器,具备简单、快速、灵敏度高、选择性好等优点,广泛应用于重金属、小分子、蛋白质等生物活性分子的分析检测,对食品安全监控、重大疾病的诊断与治疗具有重要的研究价值与科学意义。但开发高性能的光学生物传感器仍然是一件极富挑战性的工作。众所周知,传感器性能(灵敏度、选择性、重复性、准确度等)的好坏取决于所选择信号单元分子的物理化学性质。有鉴于此,本论文利用功能性材料:聚集诱导发光(AE)材料、聚苯胺纳米材料构建了新型光学传感平台,实现了某些生物活性分子的简单、快速、高灵敏检测。基于酶催化水解及其中间体介导的加成反应策略构建荧光纸芯片传感器,实现乙酰胆碱酯酶(AChE)活性及有机磷农药(OPs)的快速、可视化、高灵敏及特异性检测。AChE特异性催化、水解硫代乙酰胆碱生成硫代胆碱,进而引发聚集诱导发光材料TPE-M加成反应,产生荧光信号。当OPs存在时,AChE活性被抑制,硫代胆碱无法生成或生成量减少,导致荧光信号大大降低。该策略实现了 AChE活性及其抑制剂OPs的可视化荧光检测,直接检测限可达2.5 mU mL-1和0.5 ng mL-1。基于hemin/G四联体DNA酶催化氧化能力构建了通用型荧光传感平台,进而实现多种目标物免标记、超灵敏及特异性检测。功能化AIE材料TPE-]M可特异性与巯基化合物L-半胱氨酸发生加成反应,产生荧光信号;hemin/G四联体DNA酶催化氧化L-半胱氨酸生成胱氨酸,胱氨酸无法与TPE-M发生加成反应,导致荧光信号大大降低。当目标miRNA存在时,其引发等温指数放大循环反应,进而产生大量hemin/G四联体DNA酶,催化氧化体系中的L-半胱氨酸,进而导致荧光强度显着降低。基于荧光强度前后的变化,实现了miRNA的超灵敏检测,检测限可达0.1 fM。基于聚苯胺纳米材料的信号放大与目标物介导的特异性切割效应,构建通用型表面等离子共振(SPR)传感平台,可实现一系列目标分析物的超灵敏检测,以博来霉素(BLM)为例说明。BLM存在时,其介导的特异性切割P1 DNA链,可减少富G序列DNA(P2)在金片上的绑定,进而影响HRP人工模拟酶(hemin/G4)的制备,导致聚苯胺纳米材料生成量降低,进而SPR角度变化减小。BLM不存在时,P2链的绑定、模拟酶的制备、聚苯胺的生成均不受影响,SPR角度变化增加。基于SPR角度的变化,实现了 BLM超灵敏特异性检测,检测限可达0.35 pM,远低于文献报道的BLM的检测。(本文来源于《青岛农业大学》期刊2017-06-01）
卢棋[10]（2017）在《基于表面等离子体耦合微腔的光学缓存研究》一文中研究指出近年来,集成慢光器件的研究在国内外引起广泛兴趣。表面等离子体器件能实现亚波长局域化,可极大地提高光子系统的集成度,成为了慢光技术中的佼佼者。本文研究了基于表面等离子体波导耦合微腔谐振器的等离子体诱导透明效应及其慢光特性。主要完成以下工作:1.设计了单模式和双模式谐振器的耦合等离子体直波导系统。我们这个结构是首次被提出,产生跟传统不一样的裸态的PIT效应,是由于狭槽矩形腔中的一个辐射(radiant)的驻波腔模式和在环形腔中的两个次辐射(subradiant)的行波模式发生相消干涉的结果。2.建立了耦合模理论(CMT)模型,理论结果与FDTD结果数值仿真结果吻合比较好。对耦合微腔PIT产生原理进行了简单说明,并分析了我们这个结构与前人研究的相似耦合谐振腔结构产生的PIT的差异。通过调节参数、优化结构系统呈现两种典型的PIT线型,我们详细讨论了两种PIT线型的差异。数值结果表明带有弱分辨和相等高度的双谐振峰的PIT线型表现出高性能的慢光特性。其延时带宽积(DBP)可以大于1,而且呈现出比较低的色散。因此在提出的这个系统中,能够获得带有极小的脉冲畸变的1 bit的延时。其结果优于传统的产生PIT的表面等离子体结构。3.进一步对ring-bus-slot结构作为单元胞级联之后做了深入的研究,通过对两个级联单元间距参数的调节,可以发现马鞍形的PIT窗口线型变成波纹形状,通带变得更宽,并且通带顶部变得更平坦。我们对于级联后的PIT效应的传输特性,也建立了理论模型包括耦合模理论和传输矩阵理论进行了验证,以及其慢光特性进一步的分析及探讨研究,理论上获得了良好的新型表面等离子体波导的慢光特性,我们提出的结构很有可能会在光学开关、光学缓存等光子集成系统找到潜在的应用。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-05-01）
表面等离子体光学论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
光通信领域作为信息领域的重要支柱之一,近来不断高速发展。随着不断精进的纳米材料加工技术,为了解决器件发热高、尺寸大、集成度低等一系列制约光通信发展的问题,科研人员在光通信领域基于表面等离激元将光通信器件和纳米结构结合起来,并对其应用进行研究。基于表面等离激元的光通信器件具有优越的特性。它可以有效降低能量损耗,提高集成度,构建亚波长级别光器件。表面等离激元能在纳米尺度上传递电磁波,有效突破衍射极限,且兼具增强透射的能力,因此在未来的光通信器件发展中必将占有重要的位置。金属—绝缘体—金属(metal-insulator-metal,MIM)波导有利于激发表面等离激元,且结构简单易加工性质优秀,不少科研人员都提出了基于MIM波导结构的光通信器件,比如马赫曾德干涉仪、光开关、光传感器等。因此了解MIM波导中表面等离激元的生产原理和物理性质相当重要。基于此,本文主要完成了以下工作:首先,本文研究了金属的Drude模型,从麦克斯韦方程组的积分形式开始,讨论了表面等离激元的物理色散关系,以及表面等离激元波导的Poynting计算公式,并介绍两种重要理论模型:耦合模理论以及散射矩阵理论,为后文提供理论支撑。其次,在理论和仿真的方面讨论了单梯形腔和双梯形腔等离子体带阻滤波器的特性,同时还研究了随腔体尺寸变化对系统透射谱图的影响,并将其作为基本结构,进一步分析了多梯形腔等离子体带阻滤波器的性质。最后,综合上述的研究分析,本文提出了单边和双排叁梯形腔等离子体带阻滤波器。这两种滤波器具有带阻滤波范围容易调谐的特点,且前者适用于窄阻带的情形,后者适用于宽阻带。通过基于有限元法的Comsol软件对结果仿真计算,作图比较仿真数据的结果,尝试解释了滤波器透射谱图中Fano峰形成的原因。综上所述,本文的研究成果对光通信纳米器件领域的研究和等离子体滤波器具有一定意义,也对进一步设计出更好的等离子体滤波器提供了理论依据,对微纳米级别光通信器件设计和仿真具有积极意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
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