北大学者研发出新型Ȁ光增面等L元探技?/span>
2016-3-7 来源:中国聚合物网 点击?/span>
关键词：Ȁ光增?/a> {离Ȁ?/a> 探测技?/a>
记者从北京大学hQ该校马仁敏研究员和戴u教授合作Q实C一U新型激光增面等L元探技术?/span>
q种新型探测技术的强度探测品质因子比传l的表面{离Ȁ元（SPRQ探器?00倍左叟뀂同时成本低Q尺总为微c量U，在一根头发丝的端面上卛_制备C千计的探器?/span>
“该探测器所h的极高灵敏度、低成本和小体积的特点可能会使其在疾病的早期诊断、公共场所的安全监和环境食品卫生{领域发挥重要的作用。”马仁敏说?/span>
表面{离Ȁ元是一U局域在金属介质界面的局域电模式，通过光频段的电L与贵金属中的自由电子的振荡耦合Q将늣场的能量限制在很的度内，其振荡频率对周围环境非常敏感。通过探测由周围折率变化引v的等L元共振模式的变化形成的表面等L元探器是一U实时和不需要荧光标记的新型探测器。近20q以来，其在疄诊断、生物化学研I与应用和环境监控等领域取得了非常大的成功?/span>
马仁敏说Q用于生等L元共振的金属中自q子的振荡所带来的欧姆损耗在传统的等L元探器中不可避免，从基本物理原理上来讲Q是q一步提高探器灉|度的障碍。马仁敏研究组激光原理引入到了表面等L元探器中，利用Ȁ光中的受Ȁ辐射光放大补偿了Ƨ姆损耗，在前期气相超灉|爆炸物检的基础?Nature Nanotechnology, 2014)Q实C液相Ȁ光增面等L元（LESPRQ探器?/span>
新的探测器主要包括金属层和增益介质层Q增益介质层形成在金属层上；在增益介质层和金属层的界面上形成表面{离Ȁ元模式，此模式由增益介质层的边界限制从而Ş成表面等L元激光腔Q待液体覆盖在增益介质层上Q激发光l过待测液体入射臛_益介质层Q增益介质在Ȁ发光的܇下产生受激辐射Q经由激光腔反馈攑֤产生表面{离Ȁ元激光，该表面等L元激光的波长和强度与待测液体的折率有关?/span>
在实验中应用了戴伦教授合成的发光波长?00U米左右的硒化镉U米晶体作ؓ增益材料Q其发光波长正好位于生物l织和水散射和吸收较的700U米?00U米的窗口Lѝ相比于通常应用于等L元激光中的金属银Q他们用了金?/span>
“金虽然h较高的欧姆损耗，但其化学性质q比银稳定，适合应用于生物和其他复杂环境的应用。”戴伦教授说?/span>
在实验中Q除了预期的Ȁ光效应补偿欧姆损耗得等L元共振的谐振U宽显著变窄意外Q他们还发现Ȁ光增面等L元探器h传统表面{离Ȁ元探器所不具有的高斯光谱U型和无背景辐射的优炏V?/span>
“这些特点ɋȀ光增面等L元探器h高达84000的强度探品质因子，比传l的表面{离Ȁ元探器的强度探的品质因子?00倍左叟뀂”马仁敏_“同Ӟ因ؓ使用了微腔效应，整个Ȁ光增面等L元探器的尺总为微c量U，在一根头发丝的端面上卛_制备C千计的探器Q具有低成本、小型化、规模化集成的优炏V?/span>
该工作目前已被领域内的知名期刊Nanophotonics接收发表Q北京大学博士后王兴q，博士生王u和王所为文章共同第一作者，马仁敏研I员和戴伦教授ؓ通讯作者。同时他们也探测器申请了发明专利?/span>
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