All-dielectric metasurface refractive index sensor with high figure of merit based on quasi-bound states in the continuum

半最大全宽 功勋 折射率 光学 电介质 机械加工 不对称 材料科学 物理 光电子学 量子力学 冶金
作者
Xiangyu Yin,Qi Wang,Ning Yang,Xin Yan,Lei Wang
出处
期刊:Journal of Physics D [IOP Publishing]
卷期号:56 (48): 485103-485103 被引量:7
标识
DOI:10.1088/1361-6463/acf229
摘要

Abstract All-Dielectric metasurfaces are widely used in the field of sense due to their small size, freedom of design, and low radiation loss. However, the optical sensor still has the problem of wide full width at half maximum (FWHM), which leads to a low figure of merit (FOM). In order to solve this problem, an all-dielectric metasurface based on quasi-bound states in the continuum (q-BIC) was proposed for refractive index sensing. The sensor structure consisted of a prism/metasurface/analyte, where the metasurface was composed of periodically arranged subwavelength asymmetric silicon gratings. The asymmetry of the structure led to the coupling of the tangential and radiative field components in the superficial layer at the resonance position, which formed a q-BIC resonance peak with a narrow FWHM in the reflection spectrum. We explained the causes of the q-BIC resonance peak generation by finite element analysis, and analyzed the factors affecting the FWHM, and also simulated the machining errors. The results showed that by reducing the asymmetry of the sensor, it could have a high FOM, with a FOM of 1.35 × 10 7 RIU −1 . In addition, simulated machining errors within ±5 nm showed that small machining errors did not lead to the disappearance of q-BIC, which proved that the sensor had good robustness. These findings had provided ideas for the accurate detection of trace substances.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
嘻嘻我完成签到,获得积分10
刚刚
李靖完成签到 ,获得积分10
4秒前
云晓完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
nicky完成签到 ,获得积分0
6秒前
eve完成签到 ,获得积分10
6秒前
ZZzz完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
阳光保温杯完成签到 ,获得积分10
7秒前
pp完成签到 ,获得积分10
8秒前
你是我的唯一完成签到 ,获得积分10
9秒前
小北发布了新的文献求助10
10秒前
小太阳完成签到 ,获得积分10
12秒前
AidenZhang完成签到,获得积分10
13秒前
Sandy完成签到 ,获得积分10
14秒前
iuhgnor完成签到,获得积分10
14秒前
红桃小九完成签到 ,获得积分10
17秒前
今天不熬夜完成签到 ,获得积分10
18秒前
ryanchung完成签到 ,获得积分10
18秒前
mianmian0118完成签到 ,获得积分10
19秒前
Eurus完成签到 ,获得积分10
22秒前
明天吖在吗完成签到,获得积分10
23秒前
辞清完成签到 ,获得积分10
25秒前
小刺客发布了新的文献求助10
29秒前
rtqprit完成签到,获得积分10
31秒前
舒适的藏花完成签到 ,获得积分10
32秒前
pick_up完成签到,获得积分10
33秒前
芙瑞完成签到 ,获得积分0
34秒前
KLAY应助79采纳,获得20
34秒前
竹简完成签到,获得积分10
36秒前
hsiuf完成签到,获得积分10
38秒前
话说dota完成签到 ,获得积分10
40秒前
南攻完成签到,获得积分10
43秒前
45秒前
Silence完成签到 ,获得积分10
46秒前
ESC惠子子子子子完成签到 ,获得积分10
46秒前
nav完成签到 ,获得积分10
47秒前
Tonald Yang完成签到 ,获得积分20
47秒前
50秒前
xsf完成签到,获得积分10
50秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Modern Epidemiology, Fourth Edition 5000
Kinesiophobia : a new view of chronic pain behavior 5000
Molecular Biology of Cancer: Mechanisms, Targets, and Therapeutics 3000
Digital Twins of Advanced Materials Processing 2000
Propeller Design 2000
Weaponeering, Fourth Edition – Two Volume SET 2000
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 纳米技术 化学工程 生物化学 物理 计算机科学 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 冶金 细胞生物学 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6013308
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 7581006
关于积分的说明 16140068
捐赠科研通 5160523
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2763385
邀请新用户注册赠送积分活动 1743357
关于科研通互助平台的介绍 1634312