本文设计了一种由周期性单层石墨烯纳米带与介质多层结构组成的混合结构，用于产生Fano共振（FR）。石墨烯表面等离子体共振与介质波导模式之间的强相互作用形成FR。作者采用有限元方法研究FR行为，并与严格耦合波理论计算结果一致。结果表明，FR线型可通过石墨烯纳米带周期进行被动调谐，也可通过石墨烯费米能级进行主动调谐。由于FR具有解耦特性...
淡水有害藻华日益频繁，威胁饮用水、娱乐水体和生态系统。本文报道便携式生物传感器系统MBio，用于快速同时检测淡水中的多种蓝藻毒素。系统采用平面波导光学传感器，在一次性卡盒中实现定量荧光竞争免疫分析。研究展示全球首个微囊藻毒素（MC）/圆柱石藻毒素（CYN）双联检测卡盒，使用荧光标记单克隆抗体作为检测分子。卡盒IC20检出限为MC 0...
本文提出并实现了一种由两个平面波导（PWG）和少层石墨烯构成的多层结构中的Fano共振，并详细分析了石墨烯存在下两个PWG模式之间的耦合机制。结果表明，Fano共振来源于两个波导中石墨烯不同本征损耗所导致的不同品质因子；多层结构中的电场分布计算结果验证了该结论。所提出的结构可应用于超灵敏生物传感器。通过优化结构参数，获得了显著改善的...
本研究旨在开发一种简单且高灵敏的光学生物传感器，用于检测霉菌毒素。该传感器基于平面波导，采用偏振干涉原理，即通过检测分析物分子结合过程中偏振光 p 分量和 s 分量之间产生的相位差实现传感。其工作方式类似马赫-曾德尔干涉仪，但结构更简单，无需将波导分成两臂。偏振干涉传感器的折射率灵敏度约为 5200 弧度/折射率单位（RIU）。研究...
石墨烯太赫兹表面等离子体为发展太赫兹频段功能器件提供了希望。本文通过耦合石墨烯表面等离子极化激元（SPP）与平面波导（PWG）模，演示了基于 Fano 共振的超灵敏太赫兹生物传感器。通过分析石墨烯 SPP 与 PWG 的色散关系，讨论了太赫兹频段可调 Fano 共振。结果表明，Fano 共振的非对称线型可通过改变石墨烯费米能进行调控...
高效阵列生物传感器的开发依赖于对换能平台上表面固定配体密度的精确控制。本文报道了新型葡聚糖–脂肪酶共轭物的合成，用于将低分子量半抗原固定于玻璃平面波导以构建免疫传感器。首先将细菌热碱脂肪酶 BTL2 固定于琼脂糖大孔珠上，再与不同分子量（1.5–40 kDa）的葡聚糖网络共价偶联，得到氨基化葡聚糖–BTL2 共轭物。该共轭物通过非特...
海洋甲藻 Alexandrium 属可产生强神经毒性麻痹性贝类毒素（PSTs），进入食物链后威胁公共健康并造成经济损失。对 Alexandrium 的直接海岸监测可提供贝类污染和消费者风险的早期预警。为此，作者开发了一种基于一次性平面波导芯片的快速、灵敏、便携且易用的检测系统。该芯片由透明基底上印刷的毒素-蛋白偶联物阵列组成，并封装...
本文提出一种适用于水环境的平面波导双通道表面等离子共振（SPR）生物传感器，并通过本征模求解器结合完美匹配层（PML）进行理论仿真。器件由输入/输出波导段、中间连接段和两个活性区域组成，通道A采用金（Au）膜，通道B采用银（Ag）膜并覆盖保护/调谐层。作者证明该结构可通过选择材料与结构参数配置为多分析物检测模式或自参考模式：多分析物...
由于硫族玻璃具有优异的光学性能，硫族玻璃光学波导有望在光学生物传感器发展中发挥重要作用。本文报道了硫族玻璃光纤与平面波导的制备及其性能。利用在中红外波段透明的硫族玻璃光纤，作者开发了一种可快速、原位获取整体代谢改变信息的光学生物传感器。该传感器通过简单接触样品即可进行远程红外光谱检测。研究尝试确定由大鼠脑短暂局灶性缺血引起的脑代谢改...
本文提出一种基于 Otto 激发构型的新型平面波导表面等离子体共振（SPR）生物传感器，并对其进行理论设计与优化。该器件由输入波导段、多层 SPR 传感段和输出波导段组成，分析物置于波导芯层与金膜之间的间隙中，形成类似 Otto 棱镜耦合的倏逝场激发结构，无需额外匹配层。作者采用带完美匹配层（PML）的本征模求解器 CAMFR，对间...