连续介质中的等离子体平带准束缚态：用于超灵敏光纤尖端传感技术

《Laser & Photonics Reviews》：Plasmonic Flat-Band Quasi-Bound States in the Continuum for Ultrasensitive Fiber-Tip Sensing

光纤断尖集成的非对称金十字形槽超表面实现平坦带隙准连续谱（BIC）高Q值共振，支持光纤基模高效耦合与低损耗，微升级低分子量物质折射率传感灵敏度达529.1 nm/RIU。

　　

摘要

连续介质中等离子体束缚态（BICs）的物理特性为实现强烈的亚波长光-物质相互作用提供了强大的框架。然而，传统的高品质因数（高Q值）准BICs通常需要复杂的系统以及精确的角度依赖性激发，这在集成波导耦合系统中带来了挑战。本文展示了一种集成在光纤尖端的准BIC超表面，作为一种紧凑且无需对准的高Q值共振平台。该超表面由不对称的金色十字形槽组成，通过可控的对称性破缺将准BIC模式从局部区域转换为非局部区域。这种策略在半局部区域生成了一个具有平坦带宽的等离子体高Q值准BIC，表现出极低的角色散和减小的欧姆损耗。关键的是，这种工程化的平坦带态能够与单模光纤的基本模式高效耦合。实验结果表明，可以直接通过光纤的基本模式激发双重共振。对1-μL低分子量分析物的实时折射率（RI）监测显示，每个RIU的双通道灵敏度分别为346.4 nm和529.1 nm。这项工作为光纤尖端等离子体超表面实现了超高的Q值，并为基于光纤集成BIC物理的高精度测量建立了新的范式。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。