本發(fā)明涉及分子光譜學領(lǐng)域，具體為一種基于線偏振光入射一維周期金屬槽的圓二色光譜測量系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

手性是物質(zhì)結(jié)構(gòu)中的重要特征，即具有不能重疊的三維鏡像對映異構(gòu)體，它們的分子式完全相同，但其中原子或原子基團在空間的配置不同，互為鏡像。很多生物分子如蛋白質(zhì)、DNA、氨基酸等由于他們空間結(jié)構(gòu)構(gòu)造特性使得他們無法和自己的鏡像重合，我們稱他們?yōu)槭中苑肿?。這些分子的空間手性特點直接和分子的功能息息相關(guān)，因此對手性分子的手性分析至關(guān)重要。而目前分子手性分析最直接有效的技術(shù)是圓二色光譜（circular dichroism，CD）。手性分子都具有光學活性。當單色左旋（left-handed circularly polarized light, LCP）與右旋 （right-handed circularly polarized light, RCP）的圓偏振光通過某一種手性樣品時，該樣品對左、右旋圓偏振光的吸收（absorption, A）不同，這叫做圓二色性。在不同波長下其差值ΔA=ΔA(LCP)- ΔA(RCP)稱為圓二色譜。

可以看出實現(xiàn)圓二色探測最關(guān)鍵的產(chǎn)生手性相反的左右圓極化光。目前商業(yè)用的圓二色光譜儀器中的圓極化波都是通過光彈調(diào)制器產(chǎn)生。光彈調(diào)制器主要由一塊適當?shù)耐腹獠牧?例如熔石英或氟化鈣等)附著在壓電傳感器上組成。利用光彈效應，它能使線偏振光變成高頻振蕩的左旋圓偏振光和右旋圓偏振光。這樣當同步輻射線偏振光由單色器單色化后，進人樣品室通過光彈調(diào)制器的調(diào)制頭時，就變成了高頻振蕩(如50kHz)的左旋和右旋圓偏振光，會聚于樣品中心。若是手性樣品，則對左、右旋圓偏振光的吸收不同，導致左右圓極化光透射的光能量不同，最后通過對微弱透射差分信號的放大后再通過鎖相放大器就采集到穩(wěn)定的圓二色信號。對不同波長，樣品的CD值也不同，由步進電機控制單色器進行波長掃描，就得到了該樣品的CD譜。

可以看出傳統(tǒng)的圓二色光譜儀有一定的不足限制了其廣泛應用。第一，它對被測樣品有一定要求，一般是需要將溶液樣品放入厘米級長的樣品池中測量，這樣對樣品有一個最低量的要求，因此它無法實現(xiàn)對極少手性樣品的測量；第二，由于采用的光彈調(diào)制器一次只能對一個特定波長起到調(diào)制作用，因此入射光必須經(jīng)過單色器進行波長掃描，每次測量一個特定波長下的圓二色值，這樣導致整個寬光譜下的圓二色測試時間增加。第三，系統(tǒng)復雜所用的光學器件很多，因此商業(yè)化儀器價格昂貴，且后續(xù)維護成本很高。正是因為傳統(tǒng)圓二色光譜儀存在上述缺點，更為簡單更加靈敏的圓二色光譜的探測方法一直是科學界研究的熱點。

隨著這微納加工技術(shù)的發(fā)展，亞波長的微納結(jié)構(gòu)的加工變得可能。最近幾年，科學家發(fā)現(xiàn)特殊的金屬微納結(jié)構(gòu)可以增強圓二色光譜吸收，提高其靈敏度。它的機理是當入射光激勵金屬的微納結(jié)構(gòu)，可以產(chǎn)生一種稱為“局域表面等離子共振”（localized surface plasmonic resonance, LSPR）現(xiàn)象，會使得在金屬表面的電磁波高度約束在表面，從而實現(xiàn)了在近場區(qū)域的電磁場極大增強。這種電磁場增強效果會增加入射光和傳感樣品的相互作用，從而實現(xiàn)對圓二色光譜的增強探測。實際上嚴格來講不是增強的電場導致了圓二色的增強，而是由增強電場引起的光場的“光活性”（optical chirality）的增強決定這了手性分子的的圓二色的增強。“光活性”具有手征性也即可為正值有負值，手性分子對具有不同光活性的光吸收不同，是導手性分子出現(xiàn)圓二色光譜的根本原因。左、右圓極化光具備相反的光活性，因此可以用來進行圓二色譜探測。研究表明，特殊的微納結(jié)構(gòu)在等離子共振的波長可以實現(xiàn)在近場域內(nèi)產(chǎn)生增強手性電磁場，也即具備光活性，因此可以用于增強圓二色光譜。例如，2010年EHendry等人（Hendry, Euan, et al. "Ultrasensitive detection and characterization of biomolecules using superchiral fields." Nature nanotechnology 5.11 (2010): 783-787.）發(fā)現(xiàn)平面的二維萬字形的金屬槽在左、右圓極化的入射下在結(jié)構(gòu)的表面產(chǎn)生增強的手性光場，因此可以作為一種增強圓二色的方案。2015年，Tullius等人（Tullius, Ryan, et al. "“Superchiral” spectroscopy: detection of protein higher order hierarchical structure with chiral plasmonic nanostructures." Journal of the American Chemical Society 137.26 (2015): 8380-8383.）制作了2D的海星形金屬結(jié)構(gòu)，由于結(jié)構(gòu)本身的具備手性，因此和左右圓極化波相互作用不同，利用這種原理實現(xiàn)對手性蛋白質(zhì)的高階空間折疊結(jié)構(gòu)的探測。2016年Mousavi 等人(Mousavi, S., et al. "Large Enhancement of Circular Dichroism Using an Embossed Chiral Metamaterial." arXiv preprint arXiv:1604.05244 (2016).)提出缺口半圓形上下浮雕亞波長金屬結(jié)構(gòu)在圓極化光的入射下可以產(chǎn)生增強的手性電磁場，實現(xiàn)了增強圓二色譜傳感。可以看出經(jīng)過精心設(shè)計的亞波長微納金屬結(jié)構(gòu)在在入射光的激勵下由于表面等離子共振效應，局部的光活性得到增強，因此有望實現(xiàn)增強圓二色光譜探測。但是，上述這些方案通常需要一對互為鏡像對稱的手性微納結(jié)構(gòu)，因為具備手性的微納結(jié)構(gòu)對左、右圓極化光相互作用不同，需要一對互為”對映體“的微納結(jié)構(gòu)例如同尺寸的左螺旋金屬槽和右螺旋金屬槽結(jié)構(gòu)。當兩個具有相反手性的微納金屬結(jié)構(gòu)附有相同的被探測的手性樣品時，由于手性樣品的選擇性導致兩個結(jié)構(gòu)的圓二色光譜的偏移不同，因此可以用來對表面附加的手性樣品的傳感。雖然這種方案可行，但是依然有兩個非常嚴重的不足： 第一，這種方案對樣品加工要求比較高，因為本來由手性分子引起的吸收之差信號本身很微弱，這種方案需要對兩個互為鏡像對稱的樣品鏡像分別測量，所以必須保證兩個樣品的形貌嚴格對稱且尺寸嚴格相同，否則很可能會出現(xiàn)由樣品加工誤差引起的測量誤差淹沒了原本想得到的信號；第二，這種增強圓二色光譜的方案依然需要用到左、右圓極化光，還是必須借助傳統(tǒng)的圓二色光譜系統(tǒng)進行測量，因此成本上并沒有降低，只是借助特殊的微納結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了增強圓二色光譜的探測。

前面提到，產(chǎn)生圓二色光譜的根本條件是產(chǎn)生具有不同“光活性”的手性電磁場。傳統(tǒng)的圓二色光譜儀就是通過昂貴的調(diào)制器可以實現(xiàn)把入射光調(diào)制為具備不同光活性的左右圓極化光。隨著對微納結(jié)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)人們發(fā)現(xiàn)線偏振光也可以借助一些微納等離子共振結(jié)構(gòu)實現(xiàn)在局部局域電場的調(diào)制實現(xiàn)電磁波具備光活性，這為通過線極化光實現(xiàn)圓二色譜探測提供了的可能。

2012年Sch?ferling等人（Sch?ferling, Martin, Xinghui Yin, and Harald Giessen. "Formation of chiral fields in a symmetric environment." Optics express 20.24 (2012): 26326-26336.）研究發(fā)現(xiàn)即使線偏振光入射在的正方形微納金屬片也可以在四個角附近產(chǎn)生增強的光活性，但是它們具備的手性符號不相同的也即有正有負值，因此整體上并沒有凈光活性增加。隨后，2014年他們（Scha?ferling, Martin, et al. "Helical plasmonic nanostructures as prototypical chiral near-field sources." Acs Photonics 1.6 (2014): 530-537.）又提出用線偏振光照射三維的螺旋結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)在螺旋線管內(nèi)的完美的手性電磁場，該結(jié)構(gòu)可以潛在應用于增強圓二色光譜傳感。但是，但是三維的微納結(jié)構(gòu)加工工藝復雜對目前加工手段提出嚴峻的挑戰(zhàn)，很難實現(xiàn)。最近，Tian, Xiaorui等人（Tian, Xiaorui, Yurui Fang, and Mengtao Sun. "Formation of enhanced uniform chiral fields in symmetric dimer nanostructures." Scientific reports 5 (2015).）通過數(shù)值模擬研究表明一對金屬二聚體在線偏振光的照射下的中間間隙內(nèi)的局部電場可以極大增強，且在入射偏振方向和間隙成一定傾斜角度下，間隙內(nèi)電磁場具備光活性，而且產(chǎn)生個光活性的手征特性可以通過入射光偏振方向進行調(diào)整。雖然在局部區(qū)域得到了增強的具有光活性的手性電磁場，但是由于金屬二聚體的尺寸限制，在遠離間隙的其他區(qū)域如四角還是會出現(xiàn)相反光活性的電磁場。所以，如果用此結(jié)構(gòu)應用增強圓二色光譜，那么這些共存的相反手性電磁場會降低結(jié)構(gòu)的整體性能。

綜述可以看出（1）通過微納金屬結(jié)構(gòu)支持表面等離子共振效應產(chǎn)生的局部電場增強從而導致的局部光活性增強在原理上可以實現(xiàn)增強圓二色探測。但是目前通過借助微納金屬結(jié)構(gòu)實現(xiàn)增強圓二色光譜探測的方案中絕大多數(shù)還必須利用左、右圓極化光分別和樣品相互作用探測信號，也即要借助傳統(tǒng)的圓二色光譜儀，所以這種圓二色譜的方案成本依然沒得得到減少。(2)通過線偏振激勵微納金屬結(jié)構(gòu)在局部可以產(chǎn)生增強的手性電場，而且手性電場的光活性可以通過入射線偏振方向進行調(diào)整。雖然由于微納結(jié)構(gòu)的四周還會共存相反的手性電場，一定程度上會降低整體的性能表現(xiàn)，但是，利用線偏振實現(xiàn)增強圓二色光譜探測有用巨大應用價值，值得我們?nèi)ミM一步探索，因為這種方案無需依賴昂貴的傳統(tǒng)圓二色光譜儀可以大幅度降低目前手性藥物分析的成本，而且借助微納結(jié)構(gòu)表面等離子共振增強效應，可以提高傳感靈敏度實現(xiàn)對極微量樣品的分析探測。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種基于線偏振光入射一維周期金屬槽的圓二色光譜測量系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過激發(fā)微納金屬結(jié)構(gòu)支持的表面等離子體共振產(chǎn)生增強的局域電磁場且具備增強的光活性，并且通過調(diào)整入射線偏振面和金屬槽的相對角度實現(xiàn)在金屬槽內(nèi)外的電場的光活性手性的改變，在微納結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生類似增強的左橢圓、右橢圓偏振電磁場，從而實現(xiàn)對手性分子的圓二色光譜探測。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種基于線偏振光入射一維周期金屬槽的圓二色光譜測量系統(tǒng)，包括光源、可調(diào)起偏器、一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)、樣品流動池和光譜儀；所述光源能夠產(chǎn)生連續(xù)不同波長光；所述可調(diào)起偏器用于將入射的非偏振光調(diào)制成相反對稱偏振角的線偏振光；所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)使得入射光照射在其槽內(nèi)及表面產(chǎn)生局域增強的手性光場；所述樣品流動池用于加載液體被測手性樣品，并在所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)置于樣品流動池內(nèi)時，使得液體被測手性樣品勻速的流過一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)表面，便于測量時保證信號穩(wěn)定；所述光譜儀用于探測經(jīng)一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)反射后的光譜信號；

光源出射的光經(jīng)可調(diào)起偏器調(diào)制成相反對稱偏振角的線偏振光后，分別入射至所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)上，并在一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同手征特性的手性光場，由于一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)內(nèi)的被測手性樣品對不同手征的光有不同的吸收，使得相反對稱偏振角的線偏振光入射后產(chǎn)生的反射不同，通過光譜儀采集相反對稱偏振角的線偏振光入射后產(chǎn)生的反射光譜差信號即可表征被測樣品的圓二色光譜信號。

在本發(fā)明一實施例中，所述光源為能夠產(chǎn)生連續(xù)不同波長光的寬譜連續(xù)光源。

在本發(fā)明一實施例中，所述相反對稱偏振角的線偏振光即相對于一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)成+45°與-45°、-30°與+30°或-60°與+60°的線偏振光。

在本發(fā)明一實施例中，所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)為支持表面等離子體共振效應的金屬槽。

在本發(fā)明一實施例中，所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)采用的材料為支持表面等離子體共振效應的貴金屬，包括金、銀、鋁。

在本發(fā)明一實施例中，所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)的尺寸為亞波長量級，即小于光源出射波長。

在本發(fā)明一實施例中，所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)的尺寸能夠根據(jù)光源出射波長進行調(diào)整。

在本發(fā)明一實施例中，所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)為完全獨立結(jié)構(gòu)或加工于基片上。

在本發(fā)明一實施例中，所述樣品流動池是封閉可循環(huán)的，其采用蠕動泵液體循環(huán)系統(tǒng)使得一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)的表面勻速的流過所述被測手性樣品。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

1.本發(fā)明首次提出借助微納結(jié)構(gòu)利用線偏振光實現(xiàn)對手性樣品的圓二色光譜探測；發(fā)明方案不需要像傳統(tǒng)圓二色光譜系統(tǒng)那樣用昂貴的圓偏振起偏器（如光彈調(diào)制器）先將入射光調(diào)制為圓偏振光再和樣品相互作用，而僅僅通過改變?nèi)肷淦窠嵌鹊玫讲煌中缘墓鈭龊蜆悠纷饔茫涂梢垣@取樣品的圓二色信號，測量方法新穎，測量過程操作簡單；

2.本發(fā)明公開的方案中包含的器件通用，金屬槽傳感器件加工簡單，因此整機成本很低，具有很大的應用價值。

附圖說明

圖1為本發(fā)明基于線偏振光入射一維周期金屬槽的圓二色光譜測量系統(tǒng)的原理示意圖。

圖2是實施例一的一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是實施例一中一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)在相對于槽成+45°和-45°線偏振光14°斜入射下的反射光譜。

圖4是實施例一金屬槽內(nèi)電磁場的平均光活性，以及整個填充空間（包含金屬槽和上面1500nm高的填充空間）電磁場的平均光活性。

圖5是實施例一中填充不同手性樣品后+45°和-45°線偏振入射的反射譜之差，也即被測樣品的圓二色光譜信號。

圖6是實施例二的一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是實施例二中一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)在相對于槽成+45°和-45°下線偏振光14°斜入射下的反射光譜；

圖8是實施例二金屬槽內(nèi)電磁場的平均光活性，以及整個填充空間（包含金屬槽和上面1500nm高的填充空間）電磁場的平均光活性。

圖9是實施例二中填充不同手性樣品后+45°和-45°線偏振入射的反射譜之差，也即被測樣品的圓二色光譜信號。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行具體說明。

本發(fā)明的一種基于線偏振光入射一維周期金屬槽的圓二色光譜測量系統(tǒng)，包括光源、可調(diào)起偏器、一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)、樣品流動池和光譜儀；所述光源能夠產(chǎn)生連續(xù)不同波長光；所述可調(diào)起偏器用于將入射的非偏振光調(diào)制成相反對稱偏振角的線偏振光；所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)使得入射光照射在其槽內(nèi)及表面產(chǎn)生局域增強的手性光場；所述樣品流動池用于加載液體被測手性樣品，并在所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)置于樣品流動池內(nèi)時，使得液體被測手性樣品勻速的流過一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)表面，便于測量時保證信號穩(wěn)定；所述光譜儀用于探測經(jīng)一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)反射后的光譜信號；

光源出射的光經(jīng)可調(diào)起偏器調(diào)制成相反對稱偏振角的線偏振光后，分別入射至所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)上，并在一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同手征特性的手性光場，由于一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)內(nèi)的被測手性樣品對不同手征的光有不同的吸收，使得相反對稱偏振角的線偏振光入射后產(chǎn)生的反射不同，通過光譜儀采集相反對稱偏振角的線偏振光入射后產(chǎn)生的反射光譜差信號即可表征被測樣品的圓二色光譜信號。

所述光源為能夠產(chǎn)生連續(xù)不同波長光的寬譜連續(xù)光源。

所述相反對稱偏振角的線偏振光即相對于一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)成+45°與-45°、-30°與+30°或-60°與+60°的線偏振光。

所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)為支持表面等離子體共振效應的金屬槽。所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)采用的材料為支持表面等離子體共振效應的貴金屬，包括金、銀、鋁。所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)的尺寸為亞波長量級，即小于光源出射波長。所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)的尺寸能夠根據(jù)光源出射波長進行調(diào)整。所述一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)為完全獨立結(jié)構(gòu)或加工于基片上。

所述樣品流動池是封閉可循環(huán)的，其采用蠕動泵液體循環(huán)系統(tǒng)使得一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)的表面勻速的流過所述被測手性樣品。

以下為本發(fā)明的具體實施過程。

實施例一

圖1是反射式線偏振入射一維周期金屬槽圓二色光譜測量的系統(tǒng)原理圖。1是入射光源，一般為連續(xù)的寬譜光；2是可調(diào)的線極化起偏器，用于將入射的非偏振光調(diào)節(jié)為與槽成+45°和-45°方向的線偏振光；3是一維周期微納金屬槽結(jié)構(gòu)，用于和入射光相互作用產(chǎn)生等離子體共振并在結(jié)構(gòu)表面產(chǎn)生增強手性電磁場；4是樣品流動池，用于把被測溶液樣品浸入在金屬槽樣品表面讓樣品和微納結(jié)構(gòu)表面的電磁場充分作用；5是光譜儀，用于測量反射光譜。

光源發(fā)的寬譜連續(xù)光通過整束得到平行光，然后經(jīng)過一個可調(diào)方向的線極化起偏器得到特定方向的線偏振光，線偏振光入射到周期金屬槽，反射的光通過另一側(cè)光譜儀采集。

調(diào)節(jié)偏振器使得入射光的偏振方向和金屬槽呈+45°，由于等離子共振效應及其引起的相位延遲效應會在金屬槽內(nèi)外產(chǎn)生手性電磁場也即是具備光活性的電場。當入射光偏振調(diào)整為另外一面對稱角度-45°時，槽內(nèi)外則產(chǎn)生相反的光活性手性電磁場。記錄兩次不同偏振角度下的反射光譜R(+45°)和R(-45°)。

一維周期金屬槽結(jié)合流水池實現(xiàn)手性溶液樣品在金屬槽表面穩(wěn)定的流過浸入槽表面。因為被測的手性溶液通過流池浸入到金屬槽結(jié)構(gòu)時，可以與入射光在槽附近產(chǎn)生的手性電磁場相互作用，由于手性樣品對+45°和-45°偏振激勵下產(chǎn)生的相反手性光場吸收不同，因此+45°和-45°偏振入射情況的反射光強會有差別，也即ΔR=R(+45°)-R(-45°)不為零，這個差信號ΔR是由填充的樣品的手性引起的，也即是測得的被測樣品的圓二色光譜信號。

附圖2所示是實施例一中的一維周期金屬槽的結(jié)構(gòu)示意圖。槽周期是450nm，槽寬225nm，槽深400nm，槽底部厚度400nm，槽的材料為金，基體為二氧化硅；

參見附圖3所示，為附圖2結(jié)構(gòu)在填充非手性樣品空氣（假設(shè)折射率為1）時+45°和-45°線偏振入射下的反射光譜。由于非手性樣品對不同手性光沒有區(qū)別，所以對稱偏振下入射反射光譜完全一樣。

參見附圖4所示，是附圖2所示結(jié)構(gòu)在斜入射（斜入射角度為14°）情況下，+45°偏振和-45°偏振入射情況下，金屬槽內(nèi)電磁場的平均歸一化后的光活性以及整個填充空間（假設(shè)上面填充空間高度為1500nm）后的平均歸一化后的光活性。可以看出在等離子共振波長處槽內(nèi)的光活性達到最大值，這是由于表面等離子共振的增強效應引起的。另外，很明顯看出對稱角度偏振入射下產(chǎn)生的光活性是對稱的，也即表明通過反向?qū)ΨQ改變偏振角度可以實現(xiàn)切換槽內(nèi)電磁場的光手性。注意附圖4所展示的光活性值是歸一化后的結(jié)果，也即是除以和入射光等強度的左圓極化波包含的光活性值后的結(jié)果。

附圖5是假設(shè)附圖2所示的結(jié)構(gòu)槽內(nèi)和槽上空間在填入不同手性樣品后，通過數(shù)值模擬實驗得到的+45°和-45°偏振下的反射光譜差信號ΔR。根據(jù)上面分析，這個差信號也即是被測手性樣品的圓二色光譜。圖中結(jié)果假設(shè)被填充的手性樣品是對映體，他們的介電參數(shù)ε=1+0.01i，他們的手性相關(guān)的Pasteur參數(shù)分別是κ=+0.001i和κ=-0.001i。κ值的符號代表手性樣品的不同手性。由圖中本發(fā)明方案模擬得到結(jié)果可以看到，呈對映體的相反手性樣品的圓二色譜是關(guān)于零線對稱的，二者圓二色光譜和附圖4所示的整體空間平均光活性趨勢一致，這和實際理論相符合，也即驗證了本發(fā)明方案的可行性。

實施例二

由于結(jié)構(gòu)表面等離子共振波長主要取決于結(jié)構(gòu)的尺寸，而且通常在等離子共振波長下產(chǎn)生的光活性最大，也即此波長下獲得圓二色光譜增強效果最好。因此，可以通過調(diào)整一維周期金屬槽結(jié)構(gòu)尺寸改變共振波長位置，使得它和被測的特定分子的本身最大圓二色響應波長重合，這樣最大程度上提高探測靈敏度。本實施例展示本發(fā)明中通過改變金屬槽傳感器器件結(jié)構(gòu)可以改變結(jié)構(gòu)表面等離子共振的波長，也即出現(xiàn)光活性的最大位置。

附圖6是實施例二中的一維周期金屬槽的結(jié)構(gòu)。槽周期是200nm，槽寬100nm，槽深200nm，槽底部厚度200nm，槽的材料為金，基體為二氧化硅；

附圖7是實施例二中金屬槽結(jié)構(gòu)填充非手性樣品空氣（假設(shè)折射率為1）時+45°和-45°線偏振入射下的反射光譜?？梢钥闯鱿啾扔诟綀D2的結(jié)構(gòu)下的反射譜結(jié)果（附圖3），實施例二中結(jié)構(gòu)尺寸改變后的反射譜也發(fā)生了改變。

附圖8是實施例二對應的結(jié)構(gòu)在的平均光活性，入射條件和附圖4一樣。可以看出結(jié)構(gòu)改變后，對應的光活性分布也隨著改變。

附圖9是實施例二中的結(jié)構(gòu)在不同手性樣品的傳感效果，其他計算條件和附圖5一樣?？梢钥闯觯痪S周期槽金屬槽尺寸改變后，對于的圓二色光譜的最大值位置發(fā)生了改變。在本發(fā)明方案得到的不同手性分子的ΔR是對稱的，這和理論分析是一致的，也再次證明本系統(tǒng)可以用于圓二色光譜的測量。本實施例展示了可以通過設(shè)計傳感的微納結(jié)構(gòu)尺寸進一步優(yōu)化最大圓二色光譜的位置，從而實現(xiàn)在特定波長下高靈敏的手性樣品探測。

以上是本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明技術(shù)方案所作的改變，所產(chǎn)生的功能作用未超出本發(fā)明技術(shù)方案的范圍時，均屬于本發(fā)明的保護范圍。