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方位角照明通过布洛赫表面波共振折射率传感器实现超高极角灵敏度

DOI：10.1088/1361-6463/ab7795 期刊：Journal of Physics D: Applied Physics 出版年份：2020 更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要： 研究了一种基于方位角照明激发的光栅耦合布洛赫表面波（BSW）共振的极角空间折射率（RI）传感器方案。研究表明，对于任意极角，总能找到BSW模式切向波矢与入射电磁波切向波矢垂直的BSW共振情况。当传感器设计为在此共振附近工作时，可预期获得超高极角灵敏度。数值模拟显示该极角灵敏度高达1786度每折射率单位（Deg/RIU），比文献报道值几乎高出近一个数量级。
作者： Xiu-Bao Kang，Hai Lu
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研究概述 实验方案

研究目的

利用方位角照明激发的布洛赫表面波共振增强折射率传感器的极角灵敏度研究。

研究成果

研究表明，方位角照明能显著增强光栅耦合布洛赫表面波共振折射率传感器的极角灵敏度。对于任意极角，都存在对应发散极角灵敏度的方位角照明情况，从而实现超高灵敏度。数值模拟验证了理论预测，显示出高达1786度/折射率单位（Deg/RIU）的灵敏度，远超先前报道数值。该方法为高灵敏度角度空间折射率传感器提供了一种紧凑且低成本的解决方案。

研究不足

该研究基于数值模拟和理论预测。实际实施可能面临与传感器结构制造及照明方位角精确控制相关的挑战。此外，灵敏度可能受环境因素和生物溶液层质量的影响。

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