基于表面等离子体共振的高灵敏度传感器任务书

 2021-08-19 11:08

1. 毕业设计(论文)主要目标:

1. 综述表面等离子体共振的物理意义,明确理论研究的方法和意义;

2. 利用表面等离子共振制成的传感器的优势和应用前景;

3. 详细推到FDTD算法和RCWA算过的计算过程;

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2. 毕业设计(论文)主要内容:

本文首先阐述了表面等离子和表面等离子共振的物理意义,在科学界,医学界,食品安全及化学物质等方面的广泛应用。表面等离子共振技术自身所具备的优势,使得它具有非常重要的应用前景。表面等离子体共振具有独特的光学特性,在一定的金属薄膜厚度条件下,对某折射率范围内的介质折射率变化反应敏感,利用该结构对外层介质折射率敏感的特性,可以制成表面等离子共振传感器。本文也详细介绍了表面等离子共振传感器的结构原理,优点以及未来的发展趋势和重要意义。通过对FDTD和RCWA两种算法的详细剖析以及金属-电介质结构分析,构造了三棱镜-金-水简易的理论模型,来计算表面等离子共振传感器的灵敏度。根据实验结果,当水容易浓度发生改变时,相应折射率变化对等离子体共振传感器灵敏度产生比较明显的影响,随后分析了引起数值变化的原因及变化规律。

3. 主要参考文献

[1] 朱家胡,詹鹏飞. 基于金属–绝缘体–金属结构的等离子体折射率传感器;应用物理, 2013, 3, 103-108

[2]李莹, 钟金钢, 张永林. 基于表面等离子体共振成像的指纹采集[J].中国激光, 2006, 33(8): 1143-1147.

[3]张美,代吉祥,杨明红,等.基于表面等离子体共振的钯膜氢气传感器[J].中国激光, 2011, 38(12): 123-127.

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