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【2h】

Two-Dimensional Hole-Array Grating-Coupling-Based Excitation of Bloch Surface Waves for Highly Sensitive Biosensing

机译：基于二维孔阵列光栅耦合的Bloch表面波激励用于高灵敏度生物传感

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摘要

In this study, a surface diffraction two-dimensional (2D) grating structure was placed on the topmost layer of distributed Bragg reflectors (DBRs) for biosensing. Bloch surface wave (BSW) resonance was realized by coupling a 2D subwavelength hole-array grating and could be excited at different locations: the surface of 2D-grating layer or the inter-face between the DBR and bio-solution. Material losses in the multilayer dielectric were measured to test the robustness of this scheme. Both the surface diffraction-grating BSW (DG-BSW) and the alternative guided grating-coupled BSW (GC-BSW) configuration showed markedly enhanced angular sensitivity compared to conventional prism-coupled schematics. Exciting these modes using a grating-coupling technique appears to yield different extreme sensitivity modes with a maximum of 1190°/RIU for DG-BSW and 2255°/RIU for GC-BSW. Refractive index sensors with a high figure of merit may be realized via such compact configurations.
机译：在这项研究中，将表面衍射二维（2D）光栅结构放置在分布式布拉格反射器（DBR）的最顶层，以进行生物传感。 Bloch表面波（BSW）共振是通过耦合2D亚波长孔阵列光栅实现的，并且可以在不同位置激发：二维光栅层的表面或DBR与生物溶液之间的界面。测量了多层电介质中的材料损耗，以测试该方案的鲁棒性。与传统的棱镜耦合原理图相比，表面衍射光栅BSW（DG-BSW）和备选的导引光栅耦合BSW（GC-BSW）配置都显示出显着增强的角度灵敏度。使用光栅耦合技术激发这些模式似乎会产生不同的极端灵敏度模式，其中DG-BSW的最大值为1190°/ RIU，GC-BSW的最大值为2255°/ RIU。具有高品质因数的折射率传感器可以通过这种紧凑的构造来实现。

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