[实用新型]一种高性能折射率传感器

说明书

本实用新型公开了一种高性能折射率传感器。包括从上到下依次布置的顶层、介质层和底层；顶层包括多组顶金属贴片绕介质层中心沿圆周周向间隔均布，每组顶金属贴片包括一对条形的顶贴片，顶贴片末端有一个焊盘；底层也包括八组底金属贴片绕介质层中心沿圆周周向间隔均布，每组底金属贴片包括一条条形的底贴片，底贴片末端有一个焊盘；介质层为圆柱形结构，介质层上布置有金属过孔，顶层的顶金属贴片和底层的底金属贴片通过贯穿过介质层的金属过孔上下连接。本实用新型灵敏度极佳，实现品质因数很高的谐振峰，尺寸小集成度高，适用于高频段折射率传感器以及生物传感。

技术领域

本实用新型涉及生物检测技术领域，特别是涉及了一种高性能折射率传感器，可应用于化学分析、生物检测以及食品加工监测等方面。

背景技术

目前化学分析、生物检测以及食品加工监测方面对高性能传感器的需求越来越高。在传感探测系统中，传感器通常用来进行气体分析、生物信号检测。但由于传统的传感器体积大，测量精度不高无法满足当代生物检测等方面的需求。因此研究高灵敏度、高集成度的传感器成为当前传感探测系统的一大挑战。

近年来，表面等离激元(SPP,Surface Plasmon Polaritons)是一种局域在金属与介质分界面的局域电磁模式，光频段的电磁波与金属中的自由电子的振荡耦合，将电磁场的能量限制在比光波长更小的尺度内。该模式的振荡频率由金属与其周围环境的折射率共同决定，因此对周围环境的折射率非常敏感。通过探测由周围折射率变化引起的等离激元谐振模式的变化形成的表面等离激元谐振(SPR,Surface Plasmon Resonance)折射率探测器是一种非接触式的、实时和不需要荧光标记的新型探测器。近20年以来，其在疾病诊断、生物化学研究与应用和环境监控等领域取得了非常大的成功。该探测器中的表面等离激元激发一般通过棱镜耦合或光栅耦合等方式将入射探测光与表面等离激元的传播常数匹配以激发表面等离激元。因此设计一款能够易于激发等离激元谐振，同时能够实现高灵敏度、高集成度的折射率传感器对于现代探测传感系统的发展至关重要。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种高性能折射率传感器，利用局域性表面等离元与环磁偶极子响应相结合的结构，实现高品质因数的环磁偶极子响应，可以高效率的检测周围环境折射率的变化。同时本实用新型能够实现高集成度的传感器结构用于现代探测传感系统。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：