金纳米阵列光纤SPR传感器

灵敏度翻倍

通过金纳米阵列的近场泄漏增强效应，在侧抛光纤上实现比单层金膜传感器高1.87倍的平均灵敏度。

Lu, Xiao · 刘琨 · Jing, Jianying · Junfeng, Jiang · Zhu, Fengtong · Xiaohan, Zhan · Jin-Chang, Liu · Yi-Yang, Xiong · 徐天华 · 刘铁根

Optics and Laser Technology 2025

参数信息

平均灵敏度

10108 nm/RIU

最高灵敏度

14692.46 nm/RIU

灵敏度提升幅度（实验）

49.3 %

技术优势

灵敏度翻倍

金纳米阵列引入近场泄漏增强，使传感器平均灵敏度达到单层金膜传感器的1.87倍。

结构可调

通过有限元仿真研究了金纳米阵列结构参数（如尺寸、间距）对电场分布和光谱特性的调制作用，可根据目标折射率范围优化结构。

工艺兼容

金纳米阵列可利用聚焦离子束、电子束光刻、纳米压印等成熟工艺加工，具备规模化生产潜力。

应用场景

• 生化检测：高灵敏度可检测低浓度生物分子结合引起的微小折射率变化。
• 光纤生物传感器：侧抛光纤结构便于与微流控结合，在光纤表面直接进行生物修饰。
• 高精度折射率测量：高平均灵敏度（10108 nm/RIU）提升折射率测量分辨率。