高分辨率光学传感器对于检测与生物分子相互作用相关的细微折射率变化至关重要，例如癌胚抗原（CEA）浓度变化。本文提出一种紧凑型金属-绝缘体-金属（MIM）等离激元传感器，其包含两个同心环谐振器，并通过有限差分时间域（FDTD）模拟进行数值研究。通过优化结构参数以最大化场限制和共振模式耦合，获得灵敏度 1035 nm/RIU、共振线宽 ...
水溶液中福尔马林污染具有重大健康与环境风险，需要快速灵敏的检测方法。本研究提出一种基于多功能金属–绝缘体–金属（MIM）纳米环结构的等离激元光学生物传感器/折射率传感器，用于福尔马林检测。该设计包含嵌套纳米环、垂直臂和反射金属层，可实现强电磁场限制与多共振工作。有限差分时间域（FDTD）模拟显示四个共振模式，灵敏度分别为1289.3...
本文提出并理论模拟了一种基于开环谐振器（SRR）的多模折射率（MMRI）等离子体光学传感器，用于检测多种脑癌细胞。该传感器采用有限差分时间域（FDTD）方法模拟，在1500–3500 nm反射谱中呈现双共振模式，实现了多模等离子体生物传感。通过详细参数分析，优化关键尺寸参数，并利用金、银、铝的共振特性实现可调且高灵敏的光相互作用。第...
基于表面等离子共振（SPR）的光学生物传感器可检测折射率微小变化，是近年最受关注的传感器件之一。本研究提出一种利用银（Ag）和钛（Ti）激发表面等离子共振的衍射光栅型生物传感器。该结构具有共振波长，对周围介质折射率变化敏感。研究采用有限差分时间域（FDTD）数值模拟，结果显示在450–700 nm波长范围内出现尖锐共振峰，模式1在4...
基于表面等离子共振（SPR）的折射率传感是一种高效的无标记生物分子检测技术，其性能取决于传感层的介电性质与结构。薄金属膜中的金纳米孔阵列（NHA）具有较好的折射率灵敏度，但共振线宽通常较大，限制了其在生物传感中的实际应用。将宽等离子体模式与锐利光学共振耦合可减小峰宽，但可能降低灵敏度。本文采用有限差分时间域（FDTD）模拟，研究金-...
工作于中红外（mid-IR）波段的等离激元生物传感器适合高特异性、无标记光学生物传感，其原理是通过检测生物分子与周围介质相互作用引起的共振波长移动来识别目标。然而，金属等离激元传感器在中红外波段存在信号转换差和光学损耗高等问题，导致灵敏度较低。本文提出一种超双曲材料（HMM）生物传感器，利用石墨烯等离激元在中红外波段的强局域化和可调...