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 光纤表面等离子体共振传感技术

王文华 熊正烨 师文庆 黄江 田秀云 费贤翔 谢玉萍

[摘要]光纤表面等离子体共振(SPR)传感是光纤传感领域的研究热点之一。详细论述了光纤SPR传感器的各种结构和优点; 分析了金属膜层的膜材料和膜层厚度、镀膜光纤长度、双层金属膜的组合和厚度比例等参数对光纤SPR传感器性能的...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(09):090008

 基于双芯光子晶体光纤的高灵敏度椭圆侧芯表面等离子体共振折射率传感特性

梁红勤 刘彬 陈佳 刘云凤 胡金凤

[摘要]提出了一种基于双芯光子晶体光纤(PCF)的高灵敏度椭圆侧芯表面等离子体共振(SPR)折射率传感模型。在各向异性的完美匹配层边界条件下利用全矢量有限元法对传感器特性进行了数值仿真。研究发现:在椭圆侧芯中涂覆金属银...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(09):090601

 光子晶体光纤传感器研究进展

马 健 余海湖 熊家国 郑 羽

[摘要]光子晶体光纤(PCF)具有许多不同于普通光纤的特性,将PCF应用于传感领域是近年来的研究热点。介绍了PCF的基本结构、导光原理及制备方法,概述了干涉型、吸收型、荧光型、表面等离子体共振型、拉曼散射型及光栅型PCF传...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(07):070006

 周期性孔阵列金属表面附近的局域态密度

周 婷 王同标 廖清华 刘江涛 于天宝 刘念华

[摘要]研究了具有周期性孔阵列的金属表面附近的电磁局域态密度(EM-LDOS),详细讨论了孔的填充因子和孔内填充介质对EM-LDOS的影响。相对于金属平板,具有孔阵列的金属表面附近的EM-LDOS的共振峰会发生分裂;随着填充因子的增...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(07):072401

 表面等离子体激元耦合到自由空间中光束的研究

尹娟 陈跃刚

[摘要]在光学集成中,金属表面的等离子体传输控制非常重要。应用表面波全息法设计结构控制表面等离子体波耦合到自由空间中的光波。模拟金属表面等离子波束与自由空间中目标光束的标量叠加,得到干涉光强。在光强极大值的地...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(04):042401

 ICP刻蚀优化及在多波长分布反馈式激光器阵列中的应用

饶 岚 忻向军 李灯熬 王任凡 胡 海

[摘要]研究了CH4/H2/Cl2感应耦合等离子体刻蚀技术中的关键工艺参数对刻蚀性能的影响。通过对CH4/H2/Cl2气体流量及流量比的优化,在自行设计的InP/InGaAlAs多量子阱结构的外延片上,实现了一种高速低损耗、形貌良好的Bragg光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(03):031405

 基于石墨烯等离子体表面处理改善pH传感特性的研究

吴冬芹 黄 翀 杨玮枫

[摘要]利用等离子体处理单层石墨烯, 并制成pH传感器, 通过接触角仪、拉曼光谱仪、X射线光电子能谱仪、原子力显微镜表征石墨烯处理前后微观结构, 探究等离子体处理对石墨烯pH传感器灵敏度的影响。随等离子体处理时间增加接触...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(01):012401

 基于石墨烯超材料表面等离子体激元共振的增强太赫兹调制

王梦奇 孙丹丹 任兆玉

[摘要]基于表面等离子体共振原理,采用石墨烯超材料设计了开口环结构,用于调制太赫兹波.增加石墨烯的费米能级,改变开口环的开口距离,叠加多层石墨烯以增强石墨烯超材料的共振强度,进而增强太赫兹波调制,调制频率范围包...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(06):0616004

 液晶环境下金纳米柱的表面等离子体特性研究

谢国大 王丽华 李小飞 黄志祥 吴先良

[摘要]为了有效研究液晶环境对金属纳米结构表面等离子体的调制作用, 基于时域有限差分方法, 对液晶环境下金纳米柱结构进行了建模, 上下边界采用完全吸收边界条件, 四周为周期边界条件.数值模拟了液晶厚度、倾角、光栅距离以...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(05):0524002

 辛时域有限差分算法研究等离子体光子晶体透射系数

高英杰 叶全意

[摘要]相较于传统的时域有限差分算法, 辛时域有限差分算法具有高准确度性和低色散性.传统的时域有限差分算法的计算准确度较低, 数值色散误差较大, 并且破坏了麦克斯韦方程的辛结构, 从而导致其稳定性较差.然而辛时域有限差...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(04):0419003

 双层介质加载等离子体微环的高灵敏生物传感

刘 恒 马 涛 余重秀 高金辉

[摘要]为了提高介质加载表面等离子体的传输距离, 提出了基于双层介质加载的表面等离子体波导结构。利用有限元方法研究了介质加载的表面等离子体波导的模场分布及传输特性, 并对其传感应用的波导灵敏度进行了分析。研究表明...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(03):0322003

 新型双通道可选择性SPR光纤传感器的研究

李文超 何家欢 李志全 王亚娟 冯丹丹 顾而丹

[摘要]设计了一种双通道表面等离子体共振光纤传感器, 分析了Au、Cu两种材料对波长调制型表面等离子体共振光纤传感器的影响, 优化了金属厚度并且选取优化后的金属厚度dAu=47 nm, dCu=53 nm进行数值仿真分析。结果表明, 金属...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(03):0322002

 一种基于不平坦基底结构的混合等离子体波导

刘燕 钟任斌 丁红 刘盛纲

[摘要]提出了一种工作于太赫兹波段的、基于半圆柱形“不平坦”InSb基底结构的混合等离子体波导.分析了半导体材料InSb的相对介电常量随工作频率的变化特性, 重点研究了该混合波导以及两种不同形变结构的有效模场面积、传播长...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(03):0323001

 脉冲等离子体对超燃凹腔燃料喷流的影响

郑 直 聂万胜 张 政 李金龙 周思引

[摘要]为了研究在脉冲控制方式下, 准直流横向放电等离子体对超燃冲压发动机燃烧室燃料喷流流场的影响, 构建了脉冲控制下准直流横向放电等离子体模型, 分析了不同脉冲控制频率下等离子体对凹腔喷流流场特征结构、燃烧室总压...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(02):0239005

 飞秒激光脉冲在部分激发气体中的传播

李苏宇 费德厚 金明星吉林大学原子与分子物理研究所 吉林省应用原子分子光谱重点实验室 吉林 长春 130012

[摘要]通过数值求解传播方程, 研究了当空气中含有微量处于激发态的氧分子时, 飞秒激光脉冲在其中的传播过程, 并对比了常压和低压下的结果。数值模拟结果表明, 当气体中含有激发态分子时, 会影响激光脉冲在其中的传播过程, ...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(09):0902002

 纳秒激光驱动的数千电子伏特 X射线背光面源特性

熊俊 安红海 贾果 王伟 王琛 王瑞荣 方智恒 董佳钦 雷安乐

[摘要]数千电子伏特(Multi-keV)量级的X射线背光成像是高能密度等离子体物理实验中常用的一种诊断技术。在神光II激光装置上, 研究了纳秒激光驱动钛4.7 keV波段及氯2.7 keV波段背光面源的性能。研究结果表明, 氯背光能谱以类...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(09):0901011

 紧聚焦条件下飞秒激光产生空气等离子体的动态演化特性

于洋 许宽宏 张天鹏 李书恒 张楠 朱晓农

[摘要]采用具有旋转对称性的三维空间电离模型, 对紧聚焦条件下中心波长为800 nm、脉冲宽度为50 fs的激光脉冲产生的空气等离子体的时间和空间特性进行了数值模拟, 揭示了整个等离子体区折射率的动态演化过程。计算结果表明:...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(07):0708001

 局域表面等离子体纳米结构的超快非线性光学及其应用研究进展

郭强兵 刘小峰 邱建荣

[摘要]纳米结构的局域表面等离子体共振效应能够突破衍射极限实现对光信号的局域调控, 自发现以来就引起了光学领域的广泛关注, 并成为一大研究热点。从对局域光场增强效应到超材料的实现, 表面等离子体都扮演着重要的角色。...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(07):0703005

 不同长径比金纳米双锥对光敏剂荧光和光动力疗法效果的增强

王诗淼 王晶 刘军 李儒新

[摘要]金属增强荧光(MEF)理论一直是近年来研究的热点。通过研究光谱测量、细胞共聚焦成像和流式细胞术(FCM)等方法来定量分析不同长径比(3.1~6.5)的金纳米双锥对光敏剂铝酞菁(AlPcS)的荧光和光动力疗法(PDT)效果的增强效应。...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(06):0607003

 混合双肋型表面等离子体波导的传输特性

李志全 岳中 白兰迪 冯丹丹 刘同磊 顾而丹 李文超

[摘要]设计了一种新颖的混合双肋型表面等离子体波导结构,基于有限元法对该波导在工作波长为1550 nm下的传输特性进行了数值仿真和优化分析。研究了该结构的电场分布、传输损耗、归一化模场面积、品质因子和增益系数。结果表...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(05):0513001

 空心Kagome光子晶体光纤中等离子诱导产生的色散波

赵天琪 魏东 孙甫 丁欣 张贵忠 姚建铨

[摘要]通过在充氪(Kr)气体的空心Kagome光子晶体光纤中输入超短脉冲,产生中红外波段的色散波,并利用单向脉冲传输方程对色散波进行数值模拟和分析。主要探讨了两种输入脉冲:中心波长为1.4 μm的高斯型脉冲和在此基础上加入...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(05):0508001

 光纤激光与GMAW-P复合焊接等离子体及熔滴过渡动态特征研究

李敏 张旺 华学明 李芳

[摘要]研究了高功率光纤激光与脉冲气体保护焊(GMAW-P)复合焊接中的等离子体动态行为、熔滴过渡模式以及电信号特征。结果表明, 光纤激光焊接可以采用纯Ar气作为保护气体, GMAW-P电弧与光纤激光复合后会导致激光等离子体膨胀...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(04):0402008

 基于SPR效应和缺陷耦合的光子晶体光纤高灵敏度磁场与温度传感器

朱晟昦 谭 策 王 琰 高 源 董碧成 马翰林 刘 海

[摘要]设计了一种基于表面等离子体共振(SPR)效应以及缺陷耦合机理的新型光子晶体光纤传感器。该传感器结构中光子晶体光纤包层的一个特定空气孔内表层被镀上金属薄膜,通过改变另一空气孔直径以形成缺陷,并在这两个空气孔中...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(03):0310001

 激光诱导钢靶等离子体时间分辨光谱特性研究

付 杰 郭喜庆 赵天卓 连富强 樊仲维

[摘要]为了改善激光诱导击穿光谱质量,使用具有时间分辨功能的光谱仪采集激光诱导钢靶等离子体光谱,研究了钢靶等离子体辐射光谱随延迟时间的变化特性。结果表明,光谱强度和背景强度随延时皆呈指数衰减,原子谱线强度在前...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(03):0311001

 LSPR生物传感器在临床医学检测应用中的研究进展

段瑞岐 于秀章 兰竹 李林 郄明蓉

[摘要]肿瘤标志物在人类医学及恶性肿瘤的早期诊断、治疗监测及预后评估方面具有重要作用。目前血清肿瘤标志物的检测方法主要有放射免疫法(RIA),酶联免疫吸附法(ELISA)及化学发光免疫法(CLEIA)等,这些方法各自存在放射性污...

 PDF全文光电工程 | 2017, 44(02):152

 广义折反射定律

赵泽宇 蒲明博 王彦钦 罗先刚

[摘要]折射和反射是波动传播时的基本现象,光波、电磁波和声波等均可被材料界面折射和反射。近来研究发现,通过在界面上制备人为设计的亚波长结构阵列,可改变传统折射和反射行为,为成像、电磁/几何外形解耦、全息显示等技...

 PDF全文光电工程 | 2017, 44(02):129

 基于Fano共振的等离子体共振传感器

方佳文 张明 张飞 喻洪麟

[摘要]基于表面等离子体共振的金属纳米结构传感器具有测量精度高、易集成的特点,已广泛应用于生物、化学、材料、光子学和生命科学等诸多领域。然而由于表面等离子体共振在可见光波段具有较大的辐射损耗,导致等离子体共振...

 PDF全文光电工程 | 2017, 44(02):221

 金属光子晶体薄膜可见光和微波波段传输性能

赵亚丽 贾琨 张晗 马江将 雷忆三 明海

[摘要]一维金属光子晶体薄膜是由金属-介质多层结构组成的等效均匀的各向异性超构材料。相比单层金属膜层,该结构在色散调控方面具有更多的自由度。在该结构中由于表面等离子体激元(SPP)的存在,可实现倏逝波的定向传输。在...

 PDF全文光电工程 | 2017, 44(02):226

 纳米等离子体激光器研究进展

赵青 黄小平 林恩 焦蛟 梁高峰 陈涛

[摘要]半导体激光器在生物技术、信息存储、光子医学诊疗等方面得到了广泛应用。随着纳米技术和纳米光子学的发展,紧凑微型化激光器应用前景引人关注。当激光器谐振腔尺寸减小到发射波长时,电磁谐振腔中将产生更为有趣的物...

 PDF全文光电工程 | 2017, 44(02):140

 有机半导体/金属杂化纳米结构中的强耦合相互作用及超快动力学特性

王卫 张红

[摘要]有源表面等离光子学(active plasmonics)是目前表面等离子体光子学研究的一个重要分支,其基本思想是利用“增益”物质和纳米金属结构相结合形成杂化金属纳米结构,从而克服表面等离子体激元(surface plasmon polarito...

 PDF全文光电工程 | 2017, 44(02):161

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