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RCWA方法设计阶梯形光学生物分子检测探针 被引量：2
1
作者 白忠臣 肖伟 +1 位作者 黄政 李萍 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2013年第3期342-344,348,共4页
设计了一种阶梯形光学生物分子检测探针,并利用严格耦合波分析(RCWA)法计算了此探针的反射光谱的反射效率。模拟结果表明,此探针的反射谱中特定峰值处,探针周围的待测物折射率与探针的入射角间呈线性变化,且探针反射效率与待测物折射率... 设计了一种阶梯形光学生物分子检测探针,并利用严格耦合波分析(RCWA)法计算了此探针的反射光谱的反射效率。模拟结果表明,此探针的反射谱中特定峰值处,探针周围的待测物折射率与探针的入射角间呈线性变化,且探针反射效率与待测物折射率和入射角均符合左半高斯型曲线分布。所以,既可应用入射角来反映待测物折射率的变化,也可利用反射效率的变化反映待测物折射率的变化。基于此研究的方法和结果可广泛应用于生物传感器和生物分析等研究领域。 展开更多
关键词 光学生物探针 严格耦合波分析(rcwa)法 折射率 反射效率
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铝基微结构光栅几何参数反演
2
作者 孙双成 齐宏 +3 位作者 孙建平 阮世庭 吕中原 阮立明 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2199-2206,共8页
微结构光栅是一种广泛应用的电子元件。采用随机微粒群优化(SPSO)算法反演了一维铝基衬底矩形光栅的几何结构参数。首先介绍了严格耦合波分析(RCWA)法和微粒群优化算法的基本原理,并采用RCWA法求解了光栅内电磁场问题;然后根据正问题求... 微结构光栅是一种广泛应用的电子元件。采用随机微粒群优化(SPSO)算法反演了一维铝基衬底矩形光栅的几何结构参数。首先介绍了严格耦合波分析(RCWA)法和微粒群优化算法的基本原理,并采用RCWA法求解了光栅内电磁场问题;然后根据正问题求得的光栅光谱反射率建立目标函数,并采用SPSO算法优化目标函数,反演得到单槽和双槽矩形光栅的周期、凸脊宽度和凹槽深度;最后分析了种群大小和搜索区间对反演结果的影响。结果表明,SPSO算法可以准确地反演光栅几何结构参数,并推荐种群数取30。 展开更多
关键词 光栅结构反演 随机微粒群优化(SPSO)算法 严格耦合波分析(rcwa)法 光谱反射率 辐射特性
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一种缺陷阶梯型光学生物传感器的设计
3
作者 任哲毅 白忠臣 +1 位作者 陆安江 张正平 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期207-210,共4页
针对目前酶、蛋白质等重要生物分子在检测中的问题,该文设计了一种缺陷阶梯型光学生物传感器,用严格耦合波分析(RCWA)法计算此传感器反射光谱的反射率。由模拟结果可得,传感器反射光谱的特定波峰处,激光的入射角度与待测生物分子折射率... 针对目前酶、蛋白质等重要生物分子在检测中的问题,该文设计了一种缺陷阶梯型光学生物传感器,用严格耦合波分析(RCWA)法计算此传感器反射光谱的反射率。由模拟结果可得,传感器反射光谱的特定波峰处,激光的入射角度与待测生物分子折射率有良好的线性关系,且在75.4°固定的激光入射角度下,传感器反射光谱中的反射率与待测生物分子的折射率也有良好的线性关系。基于此结论可知,不仅可由传感器反射光谱的反射率得到待测生物分子的折射率,也可由激光的入射角度来得到待测生物分子的折射率,进而获取待测生物分子的信息。 展开更多
关键词 光学生物传感器 严格耦合波分析(rcwa)法 反射率 折射率
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二维亚波长光栅严格耦合波分析理论的研究
4
作者 高洁 《牡丹江教育学院学报》 2009年第6期57-59,共3页
研究了二维亚波长光栅的严格耦合波分析(RCWA)理论,并分析了其数值稳定性。针对耦合波理论数值计算中出现数值溢出的可能性提出了一种提高数值稳定性的方法,并给出了数值稳定性(能量守恒与数值收敛)的验证,结果表明,能量守恒与数值收敛... 研究了二维亚波长光栅的严格耦合波分析(RCWA)理论,并分析了其数值稳定性。针对耦合波理论数值计算中出现数值溢出的可能性提出了一种提高数值稳定性的方法,并给出了数值稳定性(能量守恒与数值收敛)的验证,结果表明,能量守恒与数值收敛被很好地满足。 展开更多
关键词 二维亚波长光栅 严格耦合波分析(rcwa)理论 数值稳定性
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Si衬底表面圆柱形抗反射周期微结构的设计及制作 被引量：6
5
作者 董亭亭 付跃刚 +3 位作者 陈驰 张磊 马辰昊 赵玄 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期235-240,共6页
应用严格耦合波分析方法(RCWA),在本征硅片衬底表面设计并制作了一种圆柱形抗反射微结构元件。通过MATLAB软件模拟仿真确定其最优参数组合,使反射率设计值为3%。应用二元曝光技术和反应离子刻蚀技术制作了单面和双面的圆柱形微结构,根... 应用严格耦合波分析方法(RCWA),在本征硅片衬底表面设计并制作了一种圆柱形抗反射微结构元件。通过MATLAB软件模拟仿真确定其最优参数组合,使反射率设计值为3%。应用二元曝光技术和反应离子刻蚀技术制作了单面和双面的圆柱形微结构,根据结果得到射频功率、气体流量及工作气压对微结构侧壁陡直度及形貌具有很大影响。还分析比较了形状(t为实际柱顶面直径与底面直径之比)与反射率的关系。采用热场发射扫描电子显微镜对该结构进行形貌表征,综合显微成像红外光谱仪对反射率进行测量。实验结果:制作了单面、双面微结构与无结构本征硅片反射率做比较双面圆柱形微结构的抗反射效果最好,反射率达8%左右,基本达到抗反射设计要求。 展开更多
关键词 严格耦合波分析方法(rcwa) 圆柱形微结构 反应离子刻蚀 反射率
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基于RCWA的蛋白质光学生物传感器的研究 被引量：1
6
作者 黄子吉 任哲毅 +2 位作者 肖杰 白忠臣 陆安江 《光通信技术》 北大核心 2018年第1期34-37,共4页
设计了一种蛋白质光学生物传感器,运用严格耦合波(RCWA)方法对该传感器进行理论分析,通过计算机仿真模拟,分析了传感器敏感介质膜系的反射率与激光入射角度和待测蛋白质的折射率、厚度之间的关系。由模拟结果可得:光学生物传感器敏感介... 设计了一种蛋白质光学生物传感器,运用严格耦合波(RCWA)方法对该传感器进行理论分析,通过计算机仿真模拟,分析了传感器敏感介质膜系的反射率与激光入射角度和待测蛋白质的折射率、厚度之间的关系。由模拟结果可得:光学生物传感器敏感介质膜系的反射率和激光入射角度与待测蛋白质的折射率、厚度都有良好的线性响应特性,且随着厚度增加灵敏度增加。因此,可以通过检测传感器敏感介质膜系的反射率和入射角度得到待测蛋白质的折射率,通过调控抗体层和抗原层的厚度增减灵敏度。该光学生物传感器可用于检测蛋白质的种类和含量,具有灵敏度高、实时和无标记等优点。 展开更多
关键词 光学生物传感器 蛋白质检测 严格耦合波分析法(rcwa) 反射率 折射率
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滑动盖板对一维微尺度光栅红外辐射特性影响
7
作者 焦焱 刘林华 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期819-822,共4页
电磁波入射到微尺度周期性结构表面时,一定条件下将在某一波段产生异常光吸收现象。基于该特性,本文提出了单边移动盖板光栅和双边移动盖板光栅两种光栅结构,并使用严格耦合波分析(RCWA)方法对TM波垂直入射的一维微尺度光栅表面辐射特... 电磁波入射到微尺度周期性结构表面时,一定条件下将在某一波段产生异常光吸收现象。基于该特性,本文提出了单边移动盖板光栅和双边移动盖板光栅两种光栅结构,并使用严格耦合波分析(RCWA)方法对TM波垂直入射的一维微尺度光栅表面辐射特性进行了分析,研究了滑动盖板的厚度和位置对光栅表面结构辐射特性的影响。结果表明,相同盖板厚度,双边移动盖板光栅形成的发射率峰较单边移动盖板光栅形成的发射率峰具有较宽的半高全宽(FWHM),但峰值较低;随盖板向关闭侧移动,高发射率峰对应波长向长波方向移动;随盖板厚度增加,发射率峰向长波方向移动,其中双边移动盖板光栅结构形成的发射率峰变宽,峰值变小。 展开更多
关键词 光栅结构 盖板 严格耦合波分析法(rcwa) 高发射率谱带 波长选择性
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