Аннотация. Рассмотрены сенсоры поверхностного плазмонного резонанса в конфигурации Кречманна, работающие в параллельном, расходящемся и сходящемся волновых пучках. Статистические измерения угла полного внутреннего отражения призмы, выполненные в параллельном волновом пучке при пошаговом изменении угла падения излучения на образец, показали высокую точность этого метода. Показано, что метод измерения по всей апертуре расходящегося пучка позволяет за одно измерение охватить больший диапазон углов полного внутреннего отражения и поверхностного плазмонного резонанса (ППР), тем самым существенно повысить производительность процесса измерения по сравнению с дискретным методом без потерь в точности. При этом экономически более выгодным оказалось устройство, работающее в сходящемся волновом пучке. Измерены резонансные кривые ППР в золотых пленках. Показано, что сенсор ППР в сходящемся волновом пучке обеспечивает высокую повторяемость и точность измерений. Изменение формы резонансной кривой при переходе от дискретного к апертурному методу измерений связано с изменением условий возбуждения поверхностных плазмонов. Вследствие большой ширины резонансной кривой чувствительность метода снижается, но при этом значительно уменьшается время измерений.

Ключевые слова: поверхностный плазмонный резонанс, лазерное излучение, биохимические сенсорные устройства

Список литературы:

1. Mullett W. M., Lai E. P., Yeung J. M. Surface plasmon resonance-based immunoassays // Methods. 2000. Vol. 22. P. 77—91.
2. Homola J. Present and future of surface plasmon resonance biosensors // Anal. Bioanal. Chem. 2003. Vol. 377. P. 528—539.
3. Jorgenson R., Yee S. A fiber-optic chemical sensor based on surface plasmon resonance // Sensors and Actuators B: Chem. 1993. Vol. 12. P. 213—220.
4. Chen K. P., Lin C. W., Lee C. K., Lin S. M., Hsiao T. C. // Conf. Proc. of Ann. Intern. Conf. of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2004. Vol. 3. P. 1972.
5. Chen S., Lin C. High-performance bimetallic film surface plasmon resonance sensor based on film thickness optimization // Optik. 2016. Vol. 127. P. 7514—7519.
6. Devanarayanan V. P., Manjuladevi V., Gupta R. K. Surface plasmon resonance sensor based on a new optomechanical scanning mechanism // Sensors and Actuators B. 2016. Vol. 227. P. 643—648.
7. Sadrolhosseini A. R., Naseri M., Kamari H. M. Surface plasmon resonance sensor for detecting of arsenic in aqueous solution using polypyrrole-chitosan-cobalt ferrite nanoparticles composite layer // Optics Communications. 2017. Vol. 383. P. 132—137.
8. Paliwal A., Gaur R., Sharma A., Tomar M., Gupta V. Sensitive optical biosensor based on Surface Plasmon Resonance using ZnO/Au bilayered structure // Optik. 2016. Vol. 127. Р. 7642—7647. DOI: 10.1016/j.ijleo.2016.05.103.
9. Либенсон М. Н. Поверхностные электромагнитные волны оптического диапазона // Сорос. образов. журн. 1996. № 10. С. 92—98.
10. Борн М., Вольф Э. Основы оптики. М.: Наука, 1973. 719 с.
11. Chen R., Wang M., Wang S., Liang H., Hu X., Sun X., Zhu J., Ma L., Jiang M., Hu J., Li J. A low cost surface plasmon resonance biosensor using a laser line generator // Optics Communications. 2015. Vol. 349. P. 83—88.