设计了一种基于Fano共振的等离子体折射率纳米传感器,传感器由带存根谐振腔的直波导耦合开口方环谐振器组成。使用有限元分析法研究了该传感器结构的传输特性,并分析了结构参数对系统传感特性的影响。计算结果表明该结构可以激发Fano共振,且共振峰的位置和线型可以通过改变关键参数进行调节。通过调整结构参数,该结构的灵敏度值可以达到1125.7 nm/RIU,品质因数为30.01。该结构在光学集成回路方面具有潜在的应用前景,尤其是在纳米生物传感器方面。

通过化学氧化块状石墨型氮化碳(g-C3N4), 获得在水中分散性好的片状g-C3N4。 XRD, FTIR和XPS表明, 所得片状g-C3N4含有氧官能团。 这不仅可以作为锚定点负载纳米银粒子(Ag NPs), 而且可以获得Ag NPs均匀分散的Ag NPS/g-C3N4纳米复合物。 制备的复合材料中银纳米颗粒的重量百分比也会随着硝酸银与片状g-C3N4的质量变化而发生变化。 基于g-C3N4对Co2+的明显的拉曼强度响应, Ag NPS/g-C3N4纳米复合物作为表面增强拉曼散射(SERS)传感器检测Co2+。 通过拉曼强度的对照, 发现随着Co2+浓度的增加, 拉曼信号增加; 而含有73%银纳米颗粒的Ag NPS/g-C3N4纳米复合物有高的灵敏性, 检测极限浓度达到10-9 mol·L-1; 复合材料同时显示出高的选择性, 对其他如Cd2+, Cu2+和Zn2+的金属离子没有明显的拉曼增强信号。 分析了复合材料对Co2+的增强机制。 由于Co2+与g-C3N4中的N/NH基团的耦合, 引发复合材料中Ag NPs聚集, 从而产生局部电磁场, 进而产生表面增强效应。 可以预知, Ag NPS/g-C3N4纳米复合物将作为一种用于制造SERS传感器的新的理想材料。

设计了一种基于金属-介质-金属波导的半圆形谐振腔与矩形谐振腔的耦合结构, 采用有限元方法研究了该结构的传播特性.结果表明：透射光谱中产生一个类似Fano共振线型的共振谷, 该Fano共振由半圆形谐振腔的宽谱共振和矩形谐振腔的窄谱共振相互耦合所导致.变化谐振腔的结构参量, 发现该Fano共振谷位置依赖于矩形谐振腔的几何参量, 而对两谐振腔相对位置的微小移动不敏感；同时, 改变两谐振腔的并联方式, 研究了两种衍生结构的传播特性, 发现这些结构均可产生明显的Fano共振.此外, 通过在谐振腔中填充不同折射率的介质材料, 研究了三种结构基于Fano共振效应的折射率传感特性, 其折射率敏感度最高达到750 nm/RIU.研究结果可为未来芯片上基于表面等离极化激元波导的高灵敏折射率传感器的设计提供理论依据.