Numerical Study on a Bound State in the Continuum Assisted Plasmonic Refractive Index Sensor

功勋 半最大全宽 激光线宽 等离子体子 折射率 波长 光学 材料科学 栅栏 表面等离子共振 电介质 光子学 光电子学 物理 激光器 纳米颗粒 纳米技术
作者
Shulin Tang,Chang Chang,Peiji Zhou,Yi Zou
出处
期刊:Photonics [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:9 (4): 224-224 被引量:9
标识
DOI:10.3390/photonics9040224
摘要

Plasmonic sensors have attracted intensive attention due to their high sensitivity. However, due to intrinsic metallic loss, plasmonic sensors usually have a large full width at half maximum (FWHM) that limits the wavelength resolution. In this paper, we numerically investigate and propose a dielectric grating-assisted plasmonic device, leveraging the bound states in the continuum (BIC) effect to suppress the FWHM of the resonance. We initiate quasi-SP-BIC modes at 1559 nm and 1905 nm wavelengths by slightly tilting the incident angle at 2° to break the symmetry, featuring a narrow linewidth of 1.8 nm and 0.18 nm at these two wavelengths, respectively. Refractive index sensing has also been investigated, showing high sensitivity of 938 nm/RIU and figure of merit (FOM) of 521/RIU at 1559 nm and even higher sensitivity of 1264 nm/RIU and FOM of 7022/RIU at 1905 nm.
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