蒋兹钰,沈艳婷,吴家伟,朱奇峰,郭广生,陈卓.表面等离子体共振的二维相移探测[J].光电子激光,2024,35(7):731~736
表面等离子体共振的二维相移探测
Two-dimensional phase shift detection of surface plasmon resonance
投稿时间:2023-06-16  修订日期:2023-09-04
DOI:
中文关键词:  表面等离子体  单光路  相移
英文关键词:surface plasmon  single-path  phase shift
基金项目:国家自然科学基金(11904318)和浙江省自然科学基金(LGC19A040001)
作者单位
蒋兹钰 浙江科技大学 理学院,浙江 杭州 310023 
沈艳婷 浙江科技大学 理学院,浙江 杭州 310023 
吴家伟 浙江科技大学 理学院,浙江 杭州 310023 
朱奇峰 浙江科技大学 理学院,浙江 杭州 310023 
郭广生 浙江科技大学 理学院,浙江 杭州 310023 
陈卓 浙江科技大学 理学院,浙江 杭州 310023 
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中文摘要:
      表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR) 在生物传感中有极大的应用价值,基于棱镜结构的共振角的相位传感比反射率传感具有更高的灵敏度。多通道实时相移探测是SPR 生物传感的研究热点和难点。本文提出了一种基于Kretschmann棱镜结构的衰减全反射(attenuated total reflection,ATR) 单光路的SPR相位检测系统。通过液晶可变延迟器(liquid crystal variable retarder,LCVR) 调控可激发表面等离子体激元(surface plasmon plaritons,SPPs) 的P-偏振光和作为参考光的S-偏振光的相位差,实现单光路干涉。通过可寻址的微镜阵列(micro-mirror array,MMA) 实现棱镜二维表面的定点相位 探测。该系统能够以接近单个MMA像素的空间分辨率(水平/垂直为7.64 μm或对角线为10.8 μm)探测相移信息,从而实现单光路、高精度、多通道的二维等离子共振相移探测,为原位生物传感器和突破衍射极限的相位成像提供新的实验思路。
英文摘要:
      Surface plasmon resonance (SPR) has tremendous application value in biosensing.The phase sensing of the resonant angle based on a prism structure exhibits higher sensitivity compared with the reflectivity sensing.Multi-channel real-time phase shift detection is a research highlight in SPR biosensing.An SPR phase detection system based on Kretschmann prism structure attenuated total reflection (ATR) single- path is proposed.The phase difference between P-polarized signal light and S-polarized reference light is controlled by a liquid crystal variable retarder (LCVR) to realize single-path interference.Fixed-point phase detection of two-dimensional surfaces is realized by an addressable micro-mirror array (MMA).The system can detect the phase shift information with a spatial resolution close to a single MMA pixel (7.64 μm horizontally/vertically or 10.8 μm diagonally).It is capable of realizing single-path,high-precision,multi-channel two-dimensional plasmon resonance phase shift detection,providing new experimental ideas for in-situ biosensors and phase imaging beyond diffraction limits.
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