High FOM Fano Resonance Refractive-Index Sensor Based on a Baffled MIM Waveguide Coupled with an Inverted L-Shaped Resonator

谐振器 功勋 诺共振 灵敏度(控制系统) 材料科学 折射率 共振(粒子物理) 光学 透射率 激发态 波导管 联轴节(管道) 光电子学 物理 等离子体子 电子工程 原子物理学 工程类 冶金
作者
Tianshan Chen,Jiayao Gao,Xiangxian Wang,Yizhen Chen,Hua Yang,Yunping Qi
出处
期刊:Physica Scripta [IOP Publishing]
标识
DOI:10.1088/1402-4896/ad9bf6
摘要

Abstract A baffled metal-insulator-metal (MIM) waveguide coupled with an L-shaped resonator was developed and a double Fano resonance was excited in the structure. Using the optimal parameters, the sensing characteristics of the structure in a gas environment were studied. The maximum sensitivity was 682 nm/RIU and the maximum figure of merit (FOM) was 7587. Based on this structure, the influence of the resonators on the transmittance characteristics was studied for four different placement ways. A triple Fano resonance was obtained by simply inverting the L-shaped resonator. In this state, the maximum sensitivity and FOM reached 945 nm/RIU and 1.04×105, respectively. Compared with the L-shaped resonator structure, the sensitivity and FOM of the inverted L-shaped resonator structure were significantly improved. This study provides a new concept for designing a refractive-index sensor with high sensitivity, high FOM , and multichannel sensing.
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