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1.
研究了激光诱导沉积制备光纤表面增强拉曼散射(SERS)探针,并对探针的SERS性能进行检测。探讨光纤探针制备过程中金纳米棒溶液的浓度对探针灵敏度的影响。结果表明,将不同浓度的金纳米棒溶液进行激光诱导,在光纤端面会形成金纳米棒团簇和分散两种纳米结构。金纳米棒溶液的浓度、激光功率、诱导时间等因素都会对诱导沉积图案产生影响。实验利用功率为5 mW的激光进行诱导,在1.5×10-9,1.0×10-9和7.5×10-10 mol·L-1的金纳米棒溶液中,经5 min沉积,制备出不同图案的光纤SERS探针。采用晶种法合成金纳米棒,用透射电子显微镜(TEM)观察金纳米棒形貌,并根据TEM图像分析计算了合成金纳米棒的长径比约为3.8。用扫描电子显微镜(SEM)观察金纳米棒的形貌以及激光诱导沉积后的纤维修饰端形貌,7.5×10-10 mol·L-1的金纳米棒溶液进行激光诱导,金纳米棒在光纤端面分布较为分散,而1.5×10-9和1.0×10-9 mol·L-1的金纳米棒溶液进行激光诱导,光纤端面都有大量的金纳米棒聚集成团。以4-氨基苯硫酚(4-ATP)为样品分子,通过拉曼光谱对光纤探针的SERS性能进行检测;为了方便比较,选取了拉曼频移1 079.972 cm-1处的拉曼强度作图,结果表明,金纳米棒浓度为7.5×10-10 mol·L-1时,经激光诱导制备出的光纤探针性能较好。采用时域有限差分法(FDTD)模拟形成的图案的热点分布,进而解释了金纳米棒浓度为7.5×10-10 mol·L-1时制备的光纤探针性能较好的原因。为了检验光纤探针的重复性,将测试SERS光谱后的光纤浸入无水乙醇中24小时,使4-ATP充分溶解在酒精中,15天后,再次检测光纤探针的SERS检测性能,得到与之前检测同样的光谱图,证明得到的光纤SERS探针具有较强的可重复利用性。激光诱导制备光纤探针具有操作简单、成本低廉、探针制备时间短等优点,能够实现高灵敏度光纤SERS探针的重复、批量制备。  相似文献   
2.
提出了一种求解传输线方程的高精度龙格-库塔(RK)方法。此方法在空间上采取高阶泰勒展开,提高了对空间微分的近似精度,减少了数值色散所带来的误差。与传统的时域有限差分法(FDTD)方法相比,在每波长采样数相同时,RK方法的计算精度更高。同时,根据Taylor模型,对外界平面波激励源进行离散,成功利用RK方法对外部场激励传输线进行求解,扩大了龙格-库塔方法在求解传输线方程时的应用范围。通过编程对平面波辐照下无限大地平面上的单导体与双导体的算例分别应用FDTD方法与RK方法进行了计算,验证了RK方法的正确性。结果表明同等计算条件下RK方法的计算精度更高。  相似文献   
3.
In this paper, we defined the scattering energy intensity based on the Poynting vector to quantitatively study the cloak effect of electromagnetic waves in the time domain. The influences of the effective working frequency bands of four kinds of electromagnetic cloak materials, incidence angle of electromagnetic waves and the number of approximately cloak layers on the cloak effect are studied. To the best of our knowledge, this is the first time to use the time domain method to quantitatively study the effective working frequency band and the scattering energy intensity of cloak materials.  相似文献   
4.
《Current Applied Physics》2019,19(11):1245-1251
In the present work, a facile approach of Au–Ag alloy NPs fabrication is proposed for plasmonic inclusion applicative studies. These hybrid NPs were prepared by the sequential deposition of Ag, Au layers on a glass substrate via RF-sputtering followed by high-temperature annealing. Compositional and size controllability of the NPs was attained by changing the ratio of nominal thicknesses of the respective Au, and Ag layers during the deposition. LSPR red (blue) peak shift occurs with increasing layer thickness Au (Ag) signifying the peak sensitivity. The influence of geometrical, compositional, and background media for achieving LSPR-sensitivity is examined and validated by FDTD simulation studies. With the agreeable peak shift tendencies, the proposed study of broadband tunable LSPR-sensitivity is expected to provide a framework for a wide range of plasmonic applications.  相似文献   
5.
A 2D hole‐type hexagonal lattice photonic crystal is utilized, herein, to detect the refractive index change of the material infiltrated into the designed circular sensing area which also resembles a ring resonator. The accuracy of the detection process is enhanced considering the simultaneous shift of the resonance wavelengths and the intensity modulation which occur in two separate spectral regions. The presented structure has the ability to detect liquids, material concentrations in fluids and gases having refractive indices in the range of n = 1–2 with sensitivity and quality factor of 61 nm/RIU and 3000, respectively, for resonance‐wavelength‐shift‐based operation. The detection range of n = 1–1.4 with the sensitivity of S = 0.69 NI/RIU is achieved for the intensity‐based measurement and the results show good linearity in the operating range.  相似文献   
6.
Abstract

In this article, we have designed a microstructure fiber, which consists of elliptical air holes at the core region. We have investigated its optical properties using finite difference time domain method. The fundamental mode of the proposed microstructure fiber can induce very high birefringence. It has been realized that the value of birefringence is mainly decided by the shape of the air holes present in the first and second rings. The zero dispersion wavelengths of both fast and slow axes have been shifted to 0.64 micrometer. The proposed birefringent microstructure fiber may be useful in optical communication and sensors.  相似文献   
7.
We introduce a technique capable of focusing electromagnetic (EM) waves through plasmonic nanoslits symmetrically arranged along the indented semi-circular surface in silver background. The EM transports through the tuning slits in the form of surface plasmon polaritons (SPPs), and gets the required phase retardations to focus at the focal plane. Due to the subwavelength nature of planar metallic lens, we present the rigorous electromagnetic analysis by using two dimensional (2D) finite difference time domain (FDTD) method. These height-modulated slits with uniform width are demonstrated to have unique advantages in beam manipulation. In combination with previous studies, it is expected that our structure with small number of slits could lead to realization of optimum designs of plasmonic nano-lens.  相似文献   
8.
采用时域有限差分方法(FDTD)研究金、银纳米结构的非局域吸收。对金属材料的Drude-Lorentz模型进行离散差分,详细推导各项迭代系数。研究一维、二维、三维金、银纳米结构的吸收特性。讨论一维分层纳米薄膜吸收率与材料的关系。结果表明:非局域分层介质板仍然符合等效介质理论。在一维、二维情况下,金、银纳米结构的非局域吸收峰只与纳米尺度相关而与材料无关。三维纳米结构的非局域吸收特性不仅与纳米尺度相关还与材料特性相关。三维纳米结构尺度更小,非局域效应表现也更为明显,吸收峰的蓝移也更大。因此,三维纳米颗粒有望在纳米材料以及纳米器件的研究中发挥更大的作用。  相似文献   
9.
基于动量守恒原理,结合麦克斯韦应力张量和三维时域有限差分方法,建立了近场空间内激光光镊对纳米微粒的光阱力计算模型.分析了光纤探针型近场光镊的近场分布以及操作纳米微粒时各轴向光阱力的分布情况,并探讨了光纤探针尖端的捕获尺寸、捕获位置和操作稳定性.结果表明:微粒应处于光纤探针针尖的近场空间内才可实现稳定可靠的纳米操作,不同尺寸的微粒具有不同的捕获效果,且随初始位置的不同微粒的捕获位置亦不同.计算结果为激光近场光镊纳米操作装置的设计和制造提供了理论基础.  相似文献   
10.
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