目錄第1章緒論11.1表面等離子體共振簡介11.2SPR傳感技術的研究41.2.1SPR傳感的原理41.2.2SPR傳感的檢測方式41.2.3SPR傳感的研究與應用61.2.4SPR波導傳感技術的研究意義7第2章SPR波導傳感器件設計理論基礎82.1SPR的激發方式與色散關繫82.2仿真方法102.2.1轉移矩陣法102.2.2法132.3靈敏度分析152.4本章小結16第3章光自旋霍爾效應173.1光自旋霍爾效應的研究背景及意義173.2光自旋霍爾效應的研究進展183.2.1光自旋霍爾效應的簡介183.2.2光自旋霍爾效應的研究進展193.3磁光光自旋霍爾效應的檢測方法203.3.1光自旋霍爾效應的弱測量放大裝置203.3.2光自旋霍爾效應的弱測量放大原理21第4章磁光光自旋霍爾效應的理論和實驗研究方法234.1磁光光自旋霍爾效應簡介234.2磁光光自旋霍爾效應反射繫數的計算方法244.2.1磁光轉移矩陣法244.2.2磁光光自旋霍爾效應法284.3磁光光自旋霍爾效應自旋橫移的計算方法304.4磁光光自旋霍爾效應傳感的靈敏度分析314.5本章小結32第5章多層光波導折射率傳感345.1基於金屬-絕緣體-金屬波導的折射率傳感345.2基於模式干涉的五層平板波導折射率傳感395.2.1引言395.2.2設計分析方法395.2.3仿真結果及討論415.2.4傳感特性425.3用於甲烷檢測的一維光子晶體磁等離子體傳感445.3.1引言445.3.2模型和模擬方法455.3.3仿真結果及討論475.4基於雙負材料稜鏡-波導耦合繫統的折射率傳感505.4.1引言505.4.2模型與理論分析515.4.3仿真及討論525.5各向異性超材料金屬包層光波導傳感器555.5.1引言555.5.2模型與分析565.5.3仿真結果及討論575.6本章小結60第6章基於光波導器件的折射率傳感626.1基於硅波導的定向耦合折射率傳感器626.2基於硅波導熱光檢測機理的定向耦合生物傳感器686.2.1生物傳感機理、理論分析和計算結果696.2.2仿真結果與分析716.2.3制作方法及繫統等效電路736.3基於絕緣體上硅薄膜(SOI)波導熱光效應的MZI折射率傳感器756.3.1引言756.3.2傳感機理、理論分析與討論766.4基於混合硅/聚合物波導的MZI折射率傳感796.4.1引言796.4.2傳感模型及電路設計806.5本章小結84第7章磁光表面等離子體波導的傳感特性研究857.1磁光表面等離子體共振簡介857.1.1磁光效應857.1.2磁光表面等離子體共振877.2摻鈰釔鐵石榴石MOSPR波導的傳感特性研究897.2.1摻鈰釔鐵石榴石MOSPR波導的結構設計897.2.2摻鈰釔鐵石榴石MOSPR波導的傳感性能測試917.3基於磁光Tamm態的磁光波導的傳感特性研究947.3.1磁光Tamm態簡介947.3.2磁光Tamm態波導的傳感結構設計957.3.3磁光Tamm態波導的傳感性能分析1007.4本章小結102第8章SPR增強光自旋霍爾效應及其傳感特性1038.1光自旋霍爾效應的弱測量1038.1.1光自旋霍爾效應的弱測量實驗1038.1.2光自旋霍爾效應的弱測量放大原理1048.2含石墨烯-MoS2異質結波導的SHEL傳感特性研究1068.2.1含石墨烯-MoS2異質結波導的SHEL傳感結構設計1078.2.2含石墨烯-MoS2異質結波導的SHEL傳感性能分析1098.3太赫茲石墨烯波導的傳感特性研究1128.4本章小結116第9章表面等離子體共振增強的磁光光自旋霍爾效應1179.1表面等離子體共振簡介1179.2基於磁光雙金屬薄膜的磁光光自旋霍爾效應的結構設計1189.3仿真計算及結果分析1209.3.1仿真計算1209.3.2仿真結果分析1239.4基於表面等離子體共振增強的磁光光自旋霍爾效應折射率傳感設計1259.5本章小結127第10章磁光光自旋霍爾效應的液體折射率傳感12810.1磁光光自旋霍爾效應液體折射率傳感繫統的仿真設計12810.1.1磁光傳感芯片的材料與結構設計12810.1.2傳感繫統最佳參數的優化12910.2磁光傳感芯片樣品的制備13210.3磁光光自旋霍爾效應的液體折射率傳感實驗13310.3.1磁光光自旋霍爾效應的實驗光路及優化13310.3.2磁光光自旋霍爾效應液體折射率傳感實驗結果及誤差分析13510.4基於磁光介質薄膜中的光自旋霍爾效應的磁場傳感13710.4.1樣品結構與參數選擇13710.4.2仿真分析及磁場傳感13810.4.3實驗驗證14110.5本章小結143第11章熱光效應調控的磁光光自旋霍爾效應及其傳感特性14511.1熱光效應器件及熱光相變材料簡介14511.1.1熱光效應器件簡介14611.1.2熱光相變材料簡介14611.2熱光光自旋霍爾效應的實驗設計14711.3熱光光自旋霍爾效應實驗及結果分析14911.3.1熱光光自旋霍爾效應實驗14911.3.2熱光光自旋霍爾效應實驗結果分析15011.4基於磁光-熱光二維調控的光自旋霍爾效應及其傳感設計15211.5本章小結154第12章基於光自旋霍爾效應的手性分子鋻別方法15612.1手性分子簡介15612.2基於一維光子晶體的手性分子鋻別方法15612.2.1結構設計原理15612.2.2TiO2(Si Al2O3 Si)4 TiO216112.2.3Al2O3(SiO2 TiO2 SiO2)7Al2O316212.2.4SF11(MgF2 TiO2MgF2)6 SF1116212.2.5結果分析及優化16312.3基於磁光薄膜的手性分子傳感16412.3.1引言16412.3.2理論分析16512.3.3仿真和實驗16712.4本章小結172參考文獻174