[发明专利]基于光纤端面的圆环金属粒子阵列集聚共振效应制备方法

权利要求书

1.基于光纤端面的圆环金属粒子阵列集聚共振效应制备方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)基于耦合偶极子近似原理，在光纤芯端面沿其圆周方向呈圆环阵列均布间隔设有数个金属纳米粒子；

(2)利用光纤的模场进行激发，并通过金属纳米粒子的周期性圆环阵列分布，产生将单个粒子的局域表面等离子体共振与表面晶格共振同时激发的集聚表面晶格共振效应。

2.根据权利要求1所述的基于光纤端面的圆环金属粒子阵列集聚共振效应制备方法，其特征在于：在上述步骤(1)中，金属纳米粒子采用贵金属纳米颗粒，且其形状为长方体、球体或椭球状。

3.根据权利要求1所述的基于光纤端面的圆环金属粒子阵列集聚共振效应制备方法，其特征在于：在上述步骤(1)中，金属纳米粒子的圆环阵列结构需满足旋转对称性，且圆环阵列的分布基准为所有金属纳米粒子重心围成的圆形轨迹。

4.根据权利要求1所述的基于光纤端面的圆环金属粒子阵列集聚共振效应制备方法，其特征在于：在上述步骤(2)中，金属纳米粒子圆环阵列的耦合表现为相邻金属纳米粒子间耦合和对称耦合两种形式。

5.根据权利要求1所述的基于光纤端面的圆环金属粒子阵列集聚共振效应制备方法，其特征在于：在上述步骤(2)中，每一个金属纳米粒子都达到自身的局域等离子体共振，并且整个圆环阵列的共振趋于同步，相互促进增强，即共振效应的增强因子可极大增强。

6.根据权利要求5所述的基于光纤端面的圆环金属粒子阵列集聚共振效应制备方法，其特征在于：在上述步骤(2)中，集聚表面晶格共振效应的增强因子受粒子材料、阵列半径R，粒子数N以及粒子方向θ因素影响。

7.根据权利要求1所述的基于光纤端面的圆环金属粒子阵列集聚共振效应制备方法，其特征在于：在上述步骤(2)中，金属纳米粒子圆环阵列的辐射场的偏振分布以及场强分布相对固定，与激发场的分布无关。

8.根据权利要求1所述的基于光纤端面的圆环金属粒子阵列集聚共振效应制备方法，其特征在于：在上述步骤(2)中，集聚表面晶格共振效应只能通过特定的几何排列激发，即具有集聚表面晶格共振效应的金属纳米粒子阵列的矢量辐射方向与激发光无关。

9.根据权利要求1所述的基于光纤端面的圆环金属粒子阵列集聚共振效应制备方法，其特征在于：在上述步骤(2)中，金属纳米粒子圆环阵列结构具有高耦合效率，并确保了局域矢量场的高增强。

10.根据权利要求1所述的基于光纤端面的圆环金属粒子阵列集聚共振效应制备方法，其特征在于：在上述步骤(2)中，金属纳米粒子圆环阵列的辐射场具有丰富拓扑特性，可根据耦合表面晶格模式，利用偏振、相位和强度操纵光束的空间分布。