Abstract

We demonstrate an ultra-compact, broadband on-chip near-infrared (NIR) spectroscopy system based on a narrow-band plasmonic filter array. The entire filter array, consisting of 28 individual subwavelength metallic gratings, was monolithically integrated in a thin gold film on a quartz substrate, covering a 270 nm spectra from 1510 nm to 1780 nm. In order to achieve a high spectral resolution, extremely narrow slits are created for the gratings with a polymer waveguide layer on top, generating narrow-band guided-mode resonances through coupling with the surface-plasmon resonances of the metallic gratings. Experimental results show that the transmission bands of the filter array have full width at half-maximum of only 7 nm–13 nm, which is sufficient for NIR spectroscopy. The NIR absorption spectroscopy of xylene using the on-chip plasmonic filter array matches very well with the results from conventional Fourier transform infrared spectroscopy, which proves the great potential for NIR sensing applications.

© 2016 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article
OSA Recommended Articles
High resolution on-chip optical filter array based on double subwavelength grating reflectors

Yu Horie, Amir Arbabi, Seunghoon Han, and Andrei Faraon
Opt. Express 23(23) 29848-29854 (2015)

Quadrupole mode plasmon resonance enabled subwavelength metal-dielectric grating optical reflection filters

Ziyi Wang, Rongjun Zhang, and Junpeng Guo
Opt. Express 26(1) 496-504 (2018)

Ultraviolet broadband plasmonic absorber with dual visible and near-infrared narrow bands

Huixuan Gao, Dapeng Zhou, Wenli Cui, Zhi Liu, Yun Liu, Zhenguo Jing, and Wei Peng
J. Opt. Soc. Am. A 36(2) 264-269 (2019)

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. C. Elosua, I. R. Matias, C. Bariain, and F. J. Arregui, Sensors 6, 11 (2006).
    [Crossref]
  2. R. Magnusson, D. Wawro, S. Zimmerman, Y. Ding, M. Shokooh-Saremi, K. J. Lee, D. Ussery, S. Kim, and S. H. Song, Proc. SPIE 7604, 76040M (2010).
  3. A. Nitkowski, L. Chen, and M. Lipson, Opt. Express 16, 11930 (2008).
    [Crossref]
  4. W.-C. Lai, S. Chakravarty, X. Wang, C. Lin, and R.-T. Chen, Appl. Phys. Lett. 98, 023304 (2011).
    [Crossref]
  5. R. Gordon, D. Sinton, K. L. Kavanagh, and A. G. Brolo, Acc. Chem. Res. 41, 1049 (2008).
    [Crossref]
  6. C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
    [Crossref]
  7. R. Adato and H. Altug, Nat. Commun. 4, 2154 (2013).
    [Crossref]
  8. H. W. Siesler, Y. Ozaki, S. Kawata, and H. M. Heise, Near-Infrared Spectroscopy (Wiley, 2008).
  9. M. Lackner, Rev. Chem. Eng. 23, 65 (2007).
    [Crossref]
  10. T. Fukazawa, F. Ohno, and T. Baba, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 646 (2004).
    [Crossref]
  11. K. Kodate and Y. Komai, J. Opt. A 10, 044011 (2008).
  12. N. Yebo, W. Bogaerts, Z. Hens, and R. Baets, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1505 (2011).
    [Crossref]
  13. S. Janz, A. Balakrishnan, S. Charbonneau, P. Cheben, M. Cloutier, K. Dossou, L. Erickson, M. Gao, and P. A. Krug, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 503 (2004).
    [Crossref]
  14. X. Ma, M. Li, and J. He, IEEE Photon. J. 5, 7101307 (2013).
    [Crossref]
  15. B. Momeni, E. S. Hosseini, M. Askari, M. Soltani, and A. Adibi, Opt. Commun. 282, 3168 (2009).
    [Crossref]
  16. Z. Xia, A. A. Eftekhar, M. Soltani, B. Momeni, Q. Li, M. Chamanzar, S. Yegnanarayanan, and A. Adibi, Opt. Express 19, 13 (2011).
  17. R. F. Wolffenbuttel, IEEE Trans. Instrum. Meas. 53, 197 (2004).
    [Crossref]
  18. S.-W. Wang, C. Xia, X. Chen, W. Lu, M. Li, H. Wang, W. Zheng, and T. Zhang, Opt. Lett. 32, 6 (2007).
  19. W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).
    [Crossref]
  20. R. Magnusson and S. S. Wang, Appl. Phys. Lett. 61, 1022 (1992).
    [Crossref]
  21. Y. Ding and R. Magnusson, Opt. Express 12, 23 (2004).
  22. F. Ren, M. Li, Q. Gao, W. Cowell, J. Luo, A. K. Jen, and A. X. Wang, Opt. Commun. 352, 116 (2015).
    [Crossref]
  23. J.-N. Liu, M. V. Schulmerich, R. Bhargava, and B. T. Cunningham, Opt. Express 22, 15 (2014).
    [Crossref]
  24. R. R. Boye and R. K. Kostuk, Appl. Opt. 39, 3649 (2000).
    [Crossref]
  25. T. Xu, Y. K. Wu, X. Luo, and L. J. Guo, Nat. Commun. 1, 59 (2010).
  26. A. F. Kaplan, T. Xu, and L. J. Guo, Appl. Phys. Lett. 99, 143111 (2011).
    [Crossref]
  27. Q. Chen and D. R. Cumming, Opt. Express 18, 13 (2010).
  28. S. Yokogawa, S. P. Burgos, and H. A. Atwater, Nano Lett. 12, 4349 (2012).
    [Crossref]
  29. D. B. Mazulquim, K. J. Lee, J. W. Yoon, L. V. Muniz, B. H. Borges, L. G. Neto, and R. Magnusson, Opt. Express 22, 30843 (2014).
    [Crossref]
  30. J. M. Steele, C. E. Moran, A. Lee, C. M. Aguirre, and N. J. Halas, Phys. Rev. B 68, 20 (2003).
    [Crossref]
  31. J. M. McMahon, J. Henzie, T. W. Odom, G. C. Schatz, and S. K. Gray, Opt. Express 15, 18119 (2007).
    [Crossref]
  32. F. Ren, K. Y. Kim, X. Chong, and A. X. Wang, Opt. Express 23, 22 (2015).
  33. J. Workman and L. Weyer, Practical Guide to Interpretive Near-Infrared Spectroscopy (CRC Press, 2007).

2015 (2)

F. Ren, M. Li, Q. Gao, W. Cowell, J. Luo, A. K. Jen, and A. X. Wang, Opt. Commun. 352, 116 (2015).
[Crossref]

F. Ren, K. Y. Kim, X. Chong, and A. X. Wang, Opt. Express 23, 22 (2015).

2014 (2)

2013 (2)

R. Adato and H. Altug, Nat. Commun. 4, 2154 (2013).
[Crossref]

X. Ma, M. Li, and J. He, IEEE Photon. J. 5, 7101307 (2013).
[Crossref]

2012 (1)

S. Yokogawa, S. P. Burgos, and H. A. Atwater, Nano Lett. 12, 4349 (2012).
[Crossref]

2011 (4)

A. F. Kaplan, T. Xu, and L. J. Guo, Appl. Phys. Lett. 99, 143111 (2011).
[Crossref]

N. Yebo, W. Bogaerts, Z. Hens, and R. Baets, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1505 (2011).
[Crossref]

Z. Xia, A. A. Eftekhar, M. Soltani, B. Momeni, Q. Li, M. Chamanzar, S. Yegnanarayanan, and A. Adibi, Opt. Express 19, 13 (2011).

W.-C. Lai, S. Chakravarty, X. Wang, C. Lin, and R.-T. Chen, Appl. Phys. Lett. 98, 023304 (2011).
[Crossref]

2010 (4)

R. Magnusson, D. Wawro, S. Zimmerman, Y. Ding, M. Shokooh-Saremi, K. J. Lee, D. Ussery, S. Kim, and S. H. Song, Proc. SPIE 7604, 76040M (2010).

C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
[Crossref]

Q. Chen and D. R. Cumming, Opt. Express 18, 13 (2010).

T. Xu, Y. K. Wu, X. Luo, and L. J. Guo, Nat. Commun. 1, 59 (2010).

2009 (1)

B. Momeni, E. S. Hosseini, M. Askari, M. Soltani, and A. Adibi, Opt. Commun. 282, 3168 (2009).
[Crossref]

2008 (3)

A. Nitkowski, L. Chen, and M. Lipson, Opt. Express 16, 11930 (2008).
[Crossref]

R. Gordon, D. Sinton, K. L. Kavanagh, and A. G. Brolo, Acc. Chem. Res. 41, 1049 (2008).
[Crossref]

K. Kodate and Y. Komai, J. Opt. A 10, 044011 (2008).

2007 (3)

J. M. McMahon, J. Henzie, T. W. Odom, G. C. Schatz, and S. K. Gray, Opt. Express 15, 18119 (2007).
[Crossref]

M. Lackner, Rev. Chem. Eng. 23, 65 (2007).
[Crossref]

S.-W. Wang, C. Xia, X. Chen, W. Lu, M. Li, H. Wang, W. Zheng, and T. Zhang, Opt. Lett. 32, 6 (2007).

2006 (1)

C. Elosua, I. R. Matias, C. Bariain, and F. J. Arregui, Sensors 6, 11 (2006).
[Crossref]

2004 (4)

T. Fukazawa, F. Ohno, and T. Baba, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 646 (2004).
[Crossref]

R. F. Wolffenbuttel, IEEE Trans. Instrum. Meas. 53, 197 (2004).
[Crossref]

S. Janz, A. Balakrishnan, S. Charbonneau, P. Cheben, M. Cloutier, K. Dossou, L. Erickson, M. Gao, and P. A. Krug, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 503 (2004).
[Crossref]

Y. Ding and R. Magnusson, Opt. Express 12, 23 (2004).

2003 (2)

J. M. Steele, C. E. Moran, A. Lee, C. M. Aguirre, and N. J. Halas, Phys. Rev. B 68, 20 (2003).
[Crossref]

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).
[Crossref]

2000 (1)

1992 (1)

R. Magnusson and S. S. Wang, Appl. Phys. Lett. 61, 1022 (1992).
[Crossref]

Adato, R.

R. Adato and H. Altug, Nat. Commun. 4, 2154 (2013).
[Crossref]

Adibi, A.

Z. Xia, A. A. Eftekhar, M. Soltani, B. Momeni, Q. Li, M. Chamanzar, S. Yegnanarayanan, and A. Adibi, Opt. Express 19, 13 (2011).

B. Momeni, E. S. Hosseini, M. Askari, M. Soltani, and A. Adibi, Opt. Commun. 282, 3168 (2009).
[Crossref]

Aguirre, C. M.

J. M. Steele, C. E. Moran, A. Lee, C. M. Aguirre, and N. J. Halas, Phys. Rev. B 68, 20 (2003).
[Crossref]

Altug, H.

R. Adato and H. Altug, Nat. Commun. 4, 2154 (2013).
[Crossref]

Arregui, F. J.

C. Elosua, I. R. Matias, C. Bariain, and F. J. Arregui, Sensors 6, 11 (2006).
[Crossref]

Askari, M.

B. Momeni, E. S. Hosseini, M. Askari, M. Soltani, and A. Adibi, Opt. Commun. 282, 3168 (2009).
[Crossref]

Atwater, H. A.

S. Yokogawa, S. P. Burgos, and H. A. Atwater, Nano Lett. 12, 4349 (2012).
[Crossref]

Baba, T.

T. Fukazawa, F. Ohno, and T. Baba, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 646 (2004).
[Crossref]

Baets, R.

N. Yebo, W. Bogaerts, Z. Hens, and R. Baets, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1505 (2011).
[Crossref]

Balakrishnan, A.

S. Janz, A. Balakrishnan, S. Charbonneau, P. Cheben, M. Cloutier, K. Dossou, L. Erickson, M. Gao, and P. A. Krug, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 503 (2004).
[Crossref]

Bariain, C.

C. Elosua, I. R. Matias, C. Bariain, and F. J. Arregui, Sensors 6, 11 (2006).
[Crossref]

Barnes, W. L.

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).
[Crossref]

Bhargava, R.

Bogaerts, W.

N. Yebo, W. Bogaerts, Z. Hens, and R. Baets, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1505 (2011).
[Crossref]

Borges, B. H.

Boye, R. R.

Brolo, A. G.

R. Gordon, D. Sinton, K. L. Kavanagh, and A. G. Brolo, Acc. Chem. Res. 41, 1049 (2008).
[Crossref]

Burgos, S. P.

S. Yokogawa, S. P. Burgos, and H. A. Atwater, Nano Lett. 12, 4349 (2012).
[Crossref]

Carlborg, C. F.

C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
[Crossref]

Catala, A. M.

C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
[Crossref]

Chakravarty, S.

W.-C. Lai, S. Chakravarty, X. Wang, C. Lin, and R.-T. Chen, Appl. Phys. Lett. 98, 023304 (2011).
[Crossref]

Chamanzar, M.

Z. Xia, A. A. Eftekhar, M. Soltani, B. Momeni, Q. Li, M. Chamanzar, S. Yegnanarayanan, and A. Adibi, Opt. Express 19, 13 (2011).

Charbonneau, S.

S. Janz, A. Balakrishnan, S. Charbonneau, P. Cheben, M. Cloutier, K. Dossou, L. Erickson, M. Gao, and P. A. Krug, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 503 (2004).
[Crossref]

Cheben, P.

S. Janz, A. Balakrishnan, S. Charbonneau, P. Cheben, M. Cloutier, K. Dossou, L. Erickson, M. Gao, and P. A. Krug, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 503 (2004).
[Crossref]

Chen, L.

Chen, Q.

Q. Chen and D. R. Cumming, Opt. Express 18, 13 (2010).

Chen, R.-T.

W.-C. Lai, S. Chakravarty, X. Wang, C. Lin, and R.-T. Chen, Appl. Phys. Lett. 98, 023304 (2011).
[Crossref]

Chen, X.

S.-W. Wang, C. Xia, X. Chen, W. Lu, M. Li, H. Wang, W. Zheng, and T. Zhang, Opt. Lett. 32, 6 (2007).

Chong, X.

F. Ren, K. Y. Kim, X. Chong, and A. X. Wang, Opt. Express 23, 22 (2015).

Cloutier, M.

S. Janz, A. Balakrishnan, S. Charbonneau, P. Cheben, M. Cloutier, K. Dossou, L. Erickson, M. Gao, and P. A. Krug, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 503 (2004).
[Crossref]

Cowell, W.

F. Ren, M. Li, Q. Gao, W. Cowell, J. Luo, A. K. Jen, and A. X. Wang, Opt. Commun. 352, 116 (2015).
[Crossref]

Cumming, D. R.

Q. Chen and D. R. Cumming, Opt. Express 18, 13 (2010).

Cunningham, B. T.

Dereux, A.

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).
[Crossref]

Ding, Y.

R. Magnusson, D. Wawro, S. Zimmerman, Y. Ding, M. Shokooh-Saremi, K. J. Lee, D. Ussery, S. Kim, and S. H. Song, Proc. SPIE 7604, 76040M (2010).

Y. Ding and R. Magnusson, Opt. Express 12, 23 (2004).

Dortu, F.

C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
[Crossref]

Dossou, K.

S. Janz, A. Balakrishnan, S. Charbonneau, P. Cheben, M. Cloutier, K. Dossou, L. Erickson, M. Gao, and P. A. Krug, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 503 (2004).
[Crossref]

Ebbesen, T. W.

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).
[Crossref]

Eftekhar, A. A.

Z. Xia, A. A. Eftekhar, M. Soltani, B. Momeni, Q. Li, M. Chamanzar, S. Yegnanarayanan, and A. Adibi, Opt. Express 19, 13 (2011).

Elosua, C.

C. Elosua, I. R. Matias, C. Bariain, and F. J. Arregui, Sensors 6, 11 (2006).
[Crossref]

Erickson, L.

S. Janz, A. Balakrishnan, S. Charbonneau, P. Cheben, M. Cloutier, K. Dossou, L. Erickson, M. Gao, and P. A. Krug, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 503 (2004).
[Crossref]

Fukazawa, T.

T. Fukazawa, F. Ohno, and T. Baba, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 646 (2004).
[Crossref]

Gao, M.

S. Janz, A. Balakrishnan, S. Charbonneau, P. Cheben, M. Cloutier, K. Dossou, L. Erickson, M. Gao, and P. A. Krug, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 503 (2004).
[Crossref]

Gao, Q.

F. Ren, M. Li, Q. Gao, W. Cowell, J. Luo, A. K. Jen, and A. X. Wang, Opt. Commun. 352, 116 (2015).
[Crossref]

Gordon, R.

R. Gordon, D. Sinton, K. L. Kavanagh, and A. G. Brolo, Acc. Chem. Res. 41, 1049 (2008).
[Crossref]

Gray, S. K.

Guo, L. J.

A. F. Kaplan, T. Xu, and L. J. Guo, Appl. Phys. Lett. 99, 143111 (2011).
[Crossref]

T. Xu, Y. K. Wu, X. Luo, and L. J. Guo, Nat. Commun. 1, 59 (2010).

Gylfason, K. B.

C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
[Crossref]

Halas, N. J.

J. M. Steele, C. E. Moran, A. Lee, C. M. Aguirre, and N. J. Halas, Phys. Rev. B 68, 20 (2003).
[Crossref]

He, J.

X. Ma, M. Li, and J. He, IEEE Photon. J. 5, 7101307 (2013).
[Crossref]

Heise, H. M.

H. W. Siesler, Y. Ozaki, S. Kawata, and H. M. Heise, Near-Infrared Spectroscopy (Wiley, 2008).

Hens, Z.

N. Yebo, W. Bogaerts, Z. Hens, and R. Baets, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1505 (2011).
[Crossref]

Henzie, J.

Hosseini, E. S.

B. Momeni, E. S. Hosseini, M. Askari, M. Soltani, and A. Adibi, Opt. Commun. 282, 3168 (2009).
[Crossref]

Janz, S.

S. Janz, A. Balakrishnan, S. Charbonneau, P. Cheben, M. Cloutier, K. Dossou, L. Erickson, M. Gao, and P. A. Krug, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 503 (2004).
[Crossref]

Jen, A. K.

F. Ren, M. Li, Q. Gao, W. Cowell, J. Luo, A. K. Jen, and A. X. Wang, Opt. Commun. 352, 116 (2015).
[Crossref]

Kaplan, A. F.

A. F. Kaplan, T. Xu, and L. J. Guo, Appl. Phys. Lett. 99, 143111 (2011).
[Crossref]

Kavanagh, K. L.

R. Gordon, D. Sinton, K. L. Kavanagh, and A. G. Brolo, Acc. Chem. Res. 41, 1049 (2008).
[Crossref]

Kawata, S.

H. W. Siesler, Y. Ozaki, S. Kawata, and H. M. Heise, Near-Infrared Spectroscopy (Wiley, 2008).

Kazmierczak, A.

C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
[Crossref]

Kim, K. Y.

F. Ren, K. Y. Kim, X. Chong, and A. X. Wang, Opt. Express 23, 22 (2015).

Kim, S.

R. Magnusson, D. Wawro, S. Zimmerman, Y. Ding, M. Shokooh-Saremi, K. J. Lee, D. Ussery, S. Kim, and S. H. Song, Proc. SPIE 7604, 76040M (2010).

Kodate, K.

K. Kodate and Y. Komai, J. Opt. A 10, 044011 (2008).

Komai, Y.

K. Kodate and Y. Komai, J. Opt. A 10, 044011 (2008).

Kostuk, R. K.

Kresbach, G. M.

C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
[Crossref]

Krug, P. A.

S. Janz, A. Balakrishnan, S. Charbonneau, P. Cheben, M. Cloutier, K. Dossou, L. Erickson, M. Gao, and P. A. Krug, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 503 (2004).
[Crossref]

Lackner, M.

M. Lackner, Rev. Chem. Eng. 23, 65 (2007).
[Crossref]

Lai, W.-C.

W.-C. Lai, S. Chakravarty, X. Wang, C. Lin, and R.-T. Chen, Appl. Phys. Lett. 98, 023304 (2011).
[Crossref]

Lee, A.

J. M. Steele, C. E. Moran, A. Lee, C. M. Aguirre, and N. J. Halas, Phys. Rev. B 68, 20 (2003).
[Crossref]

Lee, K. J.

D. B. Mazulquim, K. J. Lee, J. W. Yoon, L. V. Muniz, B. H. Borges, L. G. Neto, and R. Magnusson, Opt. Express 22, 30843 (2014).
[Crossref]

R. Magnusson, D. Wawro, S. Zimmerman, Y. Ding, M. Shokooh-Saremi, K. J. Lee, D. Ussery, S. Kim, and S. H. Song, Proc. SPIE 7604, 76040M (2010).

Li, M.

F. Ren, M. Li, Q. Gao, W. Cowell, J. Luo, A. K. Jen, and A. X. Wang, Opt. Commun. 352, 116 (2015).
[Crossref]

X. Ma, M. Li, and J. He, IEEE Photon. J. 5, 7101307 (2013).
[Crossref]

S.-W. Wang, C. Xia, X. Chen, W. Lu, M. Li, H. Wang, W. Zheng, and T. Zhang, Opt. Lett. 32, 6 (2007).

Li, Q.

Z. Xia, A. A. Eftekhar, M. Soltani, B. Momeni, Q. Li, M. Chamanzar, S. Yegnanarayanan, and A. Adibi, Opt. Express 19, 13 (2011).

Lin, C.

W.-C. Lai, S. Chakravarty, X. Wang, C. Lin, and R.-T. Chen, Appl. Phys. Lett. 98, 023304 (2011).
[Crossref]

Lipson, M.

Liu, J.-N.

Lu, W.

S.-W. Wang, C. Xia, X. Chen, W. Lu, M. Li, H. Wang, W. Zheng, and T. Zhang, Opt. Lett. 32, 6 (2007).

Luo, J.

F. Ren, M. Li, Q. Gao, W. Cowell, J. Luo, A. K. Jen, and A. X. Wang, Opt. Commun. 352, 116 (2015).
[Crossref]

Luo, X.

T. Xu, Y. K. Wu, X. Luo, and L. J. Guo, Nat. Commun. 1, 59 (2010).

Ma, X.

X. Ma, M. Li, and J. He, IEEE Photon. J. 5, 7101307 (2013).
[Crossref]

Magnusson, R.

D. B. Mazulquim, K. J. Lee, J. W. Yoon, L. V. Muniz, B. H. Borges, L. G. Neto, and R. Magnusson, Opt. Express 22, 30843 (2014).
[Crossref]

R. Magnusson, D. Wawro, S. Zimmerman, Y. Ding, M. Shokooh-Saremi, K. J. Lee, D. Ussery, S. Kim, and S. H. Song, Proc. SPIE 7604, 76040M (2010).

Y. Ding and R. Magnusson, Opt. Express 12, 23 (2004).

R. Magnusson and S. S. Wang, Appl. Phys. Lett. 61, 1022 (1992).
[Crossref]

Matias, I. R.

C. Elosua, I. R. Matias, C. Bariain, and F. J. Arregui, Sensors 6, 11 (2006).
[Crossref]

Mazulquim, D. B.

McMahon, J. M.

Moh, T.

C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
[Crossref]

Momeni, B.

Z. Xia, A. A. Eftekhar, M. Soltani, B. Momeni, Q. Li, M. Chamanzar, S. Yegnanarayanan, and A. Adibi, Opt. Express 19, 13 (2011).

B. Momeni, E. S. Hosseini, M. Askari, M. Soltani, and A. Adibi, Opt. Commun. 282, 3168 (2009).
[Crossref]

Moran, C. E.

J. M. Steele, C. E. Moran, A. Lee, C. M. Aguirre, and N. J. Halas, Phys. Rev. B 68, 20 (2003).
[Crossref]

Muniz, L. V.

Neto, L. G.

Nitkowski, A.

Odom, T. W.

Ohno, F.

T. Fukazawa, F. Ohno, and T. Baba, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 646 (2004).
[Crossref]

Ozaki, Y.

H. W. Siesler, Y. Ozaki, S. Kawata, and H. M. Heise, Near-Infrared Spectroscopy (Wiley, 2008).

Polo, M. B.

C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
[Crossref]

Popplewell, J.

C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
[Crossref]

Ren, F.

F. Ren, K. Y. Kim, X. Chong, and A. X. Wang, Opt. Express 23, 22 (2015).

F. Ren, M. Li, Q. Gao, W. Cowell, J. Luo, A. K. Jen, and A. X. Wang, Opt. Commun. 352, 116 (2015).
[Crossref]

Schatz, G. C.

Schulmerich, M. V.

Shokooh-Saremi, M.

R. Magnusson, D. Wawro, S. Zimmerman, Y. Ding, M. Shokooh-Saremi, K. J. Lee, D. Ussery, S. Kim, and S. H. Song, Proc. SPIE 7604, 76040M (2010).

Siesler, H. W.

H. W. Siesler, Y. Ozaki, S. Kawata, and H. M. Heise, Near-Infrared Spectroscopy (Wiley, 2008).

Sinton, D.

R. Gordon, D. Sinton, K. L. Kavanagh, and A. G. Brolo, Acc. Chem. Res. 41, 1049 (2008).
[Crossref]

Sohlström, H.

C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
[Crossref]

Soltani, M.

Z. Xia, A. A. Eftekhar, M. Soltani, B. Momeni, Q. Li, M. Chamanzar, S. Yegnanarayanan, and A. Adibi, Opt. Express 19, 13 (2011).

B. Momeni, E. S. Hosseini, M. Askari, M. Soltani, and A. Adibi, Opt. Commun. 282, 3168 (2009).
[Crossref]

Song, S. H.

R. Magnusson, D. Wawro, S. Zimmerman, Y. Ding, M. Shokooh-Saremi, K. J. Lee, D. Ussery, S. Kim, and S. H. Song, Proc. SPIE 7604, 76040M (2010).

Steele, J. M.

J. M. Steele, C. E. Moran, A. Lee, C. M. Aguirre, and N. J. Halas, Phys. Rev. B 68, 20 (2003).
[Crossref]

Ussery, D.

R. Magnusson, D. Wawro, S. Zimmerman, Y. Ding, M. Shokooh-Saremi, K. J. Lee, D. Ussery, S. Kim, and S. H. Song, Proc. SPIE 7604, 76040M (2010).

Vivien, L.

C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
[Crossref]

Wang, A. X.

F. Ren, M. Li, Q. Gao, W. Cowell, J. Luo, A. K. Jen, and A. X. Wang, Opt. Commun. 352, 116 (2015).
[Crossref]

F. Ren, K. Y. Kim, X. Chong, and A. X. Wang, Opt. Express 23, 22 (2015).

Wang, H.

S.-W. Wang, C. Xia, X. Chen, W. Lu, M. Li, H. Wang, W. Zheng, and T. Zhang, Opt. Lett. 32, 6 (2007).

Wang, S. S.

R. Magnusson and S. S. Wang, Appl. Phys. Lett. 61, 1022 (1992).
[Crossref]

Wang, S.-W.

S.-W. Wang, C. Xia, X. Chen, W. Lu, M. Li, H. Wang, W. Zheng, and T. Zhang, Opt. Lett. 32, 6 (2007).

Wang, X.

W.-C. Lai, S. Chakravarty, X. Wang, C. Lin, and R.-T. Chen, Appl. Phys. Lett. 98, 023304 (2011).
[Crossref]

Wawro, D.

R. Magnusson, D. Wawro, S. Zimmerman, Y. Ding, M. Shokooh-Saremi, K. J. Lee, D. Ussery, S. Kim, and S. H. Song, Proc. SPIE 7604, 76040M (2010).

Weyer, L.

J. Workman and L. Weyer, Practical Guide to Interpretive Near-Infrared Spectroscopy (CRC Press, 2007).

Wolffenbuttel, R. F.

R. F. Wolffenbuttel, IEEE Trans. Instrum. Meas. 53, 197 (2004).
[Crossref]

Workman, J.

J. Workman and L. Weyer, Practical Guide to Interpretive Near-Infrared Spectroscopy (CRC Press, 2007).

Wu, Y. K.

T. Xu, Y. K. Wu, X. Luo, and L. J. Guo, Nat. Commun. 1, 59 (2010).

Xia, C.

S.-W. Wang, C. Xia, X. Chen, W. Lu, M. Li, H. Wang, W. Zheng, and T. Zhang, Opt. Lett. 32, 6 (2007).

Xia, Z.

Z. Xia, A. A. Eftekhar, M. Soltani, B. Momeni, Q. Li, M. Chamanzar, S. Yegnanarayanan, and A. Adibi, Opt. Express 19, 13 (2011).

Xu, T.

A. F. Kaplan, T. Xu, and L. J. Guo, Appl. Phys. Lett. 99, 143111 (2011).
[Crossref]

T. Xu, Y. K. Wu, X. Luo, and L. J. Guo, Nat. Commun. 1, 59 (2010).

Yebo, N.

N. Yebo, W. Bogaerts, Z. Hens, and R. Baets, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1505 (2011).
[Crossref]

Yegnanarayanan, S.

Z. Xia, A. A. Eftekhar, M. Soltani, B. Momeni, Q. Li, M. Chamanzar, S. Yegnanarayanan, and A. Adibi, Opt. Express 19, 13 (2011).

Yokogawa, S.

S. Yokogawa, S. P. Burgos, and H. A. Atwater, Nano Lett. 12, 4349 (2012).
[Crossref]

Yoon, J. W.

Zhang, T.

S.-W. Wang, C. Xia, X. Chen, W. Lu, M. Li, H. Wang, W. Zheng, and T. Zhang, Opt. Lett. 32, 6 (2007).

Zheng, W.

S.-W. Wang, C. Xia, X. Chen, W. Lu, M. Li, H. Wang, W. Zheng, and T. Zhang, Opt. Lett. 32, 6 (2007).

Zimmerman, S.

R. Magnusson, D. Wawro, S. Zimmerman, Y. Ding, M. Shokooh-Saremi, K. J. Lee, D. Ussery, S. Kim, and S. H. Song, Proc. SPIE 7604, 76040M (2010).

Acc. Chem. Res. (1)

R. Gordon, D. Sinton, K. L. Kavanagh, and A. G. Brolo, Acc. Chem. Res. 41, 1049 (2008).
[Crossref]

Appl. Opt. (1)

Appl. Phys. Lett. (3)

A. F. Kaplan, T. Xu, and L. J. Guo, Appl. Phys. Lett. 99, 143111 (2011).
[Crossref]

W.-C. Lai, S. Chakravarty, X. Wang, C. Lin, and R.-T. Chen, Appl. Phys. Lett. 98, 023304 (2011).
[Crossref]

R. Magnusson and S. S. Wang, Appl. Phys. Lett. 61, 1022 (1992).
[Crossref]

IEEE Photon. J. (1)

X. Ma, M. Li, and J. He, IEEE Photon. J. 5, 7101307 (2013).
[Crossref]

IEEE Photon. Technol. Lett. (2)

N. Yebo, W. Bogaerts, Z. Hens, and R. Baets, IEEE Photon. Technol. Lett. 23, 1505 (2011).
[Crossref]

S. Janz, A. Balakrishnan, S. Charbonneau, P. Cheben, M. Cloutier, K. Dossou, L. Erickson, M. Gao, and P. A. Krug, IEEE Photon. Technol. Lett. 16, 503 (2004).
[Crossref]

IEEE Trans. Instrum. Meas. (1)

R. F. Wolffenbuttel, IEEE Trans. Instrum. Meas. 53, 197 (2004).
[Crossref]

J. Opt. A (1)

K. Kodate and Y. Komai, J. Opt. A 10, 044011 (2008).

Jpn. J. Appl. Phys. (1)

T. Fukazawa, F. Ohno, and T. Baba, Jpn. J. Appl. Phys. 43, 646 (2004).
[Crossref]

Lab Chip (1)

C. F. Carlborg, K. B. Gylfason, A. Kaźmierczak, F. Dortu, M. B. Polo, A. M. Catala, G. M. Kresbach, H. Sohlström, T. Moh, L. Vivien, and J. Popplewell, Lab Chip 10, 281 (2010).
[Crossref]

Nano Lett. (1)

S. Yokogawa, S. P. Burgos, and H. A. Atwater, Nano Lett. 12, 4349 (2012).
[Crossref]

Nat. Commun. (2)

T. Xu, Y. K. Wu, X. Luo, and L. J. Guo, Nat. Commun. 1, 59 (2010).

R. Adato and H. Altug, Nat. Commun. 4, 2154 (2013).
[Crossref]

Nature (1)

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).
[Crossref]

Opt. Commun. (2)

F. Ren, M. Li, Q. Gao, W. Cowell, J. Luo, A. K. Jen, and A. X. Wang, Opt. Commun. 352, 116 (2015).
[Crossref]

B. Momeni, E. S. Hosseini, M. Askari, M. Soltani, and A. Adibi, Opt. Commun. 282, 3168 (2009).
[Crossref]

Opt. Express (8)

Z. Xia, A. A. Eftekhar, M. Soltani, B. Momeni, Q. Li, M. Chamanzar, S. Yegnanarayanan, and A. Adibi, Opt. Express 19, 13 (2011).

Y. Ding and R. Magnusson, Opt. Express 12, 23 (2004).

Q. Chen and D. R. Cumming, Opt. Express 18, 13 (2010).

J. M. McMahon, J. Henzie, T. W. Odom, G. C. Schatz, and S. K. Gray, Opt. Express 15, 18119 (2007).
[Crossref]

A. Nitkowski, L. Chen, and M. Lipson, Opt. Express 16, 11930 (2008).
[Crossref]

J.-N. Liu, M. V. Schulmerich, R. Bhargava, and B. T. Cunningham, Opt. Express 22, 15 (2014).
[Crossref]

D. B. Mazulquim, K. J. Lee, J. W. Yoon, L. V. Muniz, B. H. Borges, L. G. Neto, and R. Magnusson, Opt. Express 22, 30843 (2014).
[Crossref]

F. Ren, K. Y. Kim, X. Chong, and A. X. Wang, Opt. Express 23, 22 (2015).

Opt. Lett. (1)

S.-W. Wang, C. Xia, X. Chen, W. Lu, M. Li, H. Wang, W. Zheng, and T. Zhang, Opt. Lett. 32, 6 (2007).

Phys. Rev. B (1)

J. M. Steele, C. E. Moran, A. Lee, C. M. Aguirre, and N. J. Halas, Phys. Rev. B 68, 20 (2003).
[Crossref]

Proc. SPIE (1)

R. Magnusson, D. Wawro, S. Zimmerman, Y. Ding, M. Shokooh-Saremi, K. J. Lee, D. Ussery, S. Kim, and S. H. Song, Proc. SPIE 7604, 76040M (2010).

Rev. Chem. Eng. (1)

M. Lackner, Rev. Chem. Eng. 23, 65 (2007).
[Crossref]

Sensors (1)

C. Elosua, I. R. Matias, C. Bariain, and F. J. Arregui, Sensors 6, 11 (2006).
[Crossref]

Other (2)

J. Workman and L. Weyer, Practical Guide to Interpretive Near-Infrared Spectroscopy (CRC Press, 2007).

H. W. Siesler, Y. Ozaki, S. Kawata, and H. M. Heise, Near-Infrared Spectroscopy (Wiley, 2008).

Cited By

OSA participates in Crossref's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (5)

Fig. 1.
Fig. 1. (a) Schematic of a plasmonic metallic grating filter. For geometrical parameters, d Au is the gold layer thickness, w is the gold slit width, d wg is the waveguide layer thickness, and Λ is the grating period. I 0 and I t stand for the intensity of the incident and transmitted light waves. (b) Scanning electron microscopy (SEM) image of one fabricated gold grating after FIB. (c) Optical image of the fabricated filter array.
Fig. 2.
Fig. 2. Simulated transmission spectrum of one designed filter ( Λ = 1.089    μm ).
Fig. 3.
Fig. 3. (a) Simulated spectra of 28 designed filters after data correction covering the wavelength from 1510 nm to 1780 nm. (b) Calibration spectra of the fabricated filters after data correction.
Fig. 4.
Fig. 4. IR images of one row of the plasmonic filters under normal incident of light with different wavelengths.
Fig. 5.
Fig. 5. Absorbance spectrum of xylene in 1 mm light path quartz flow cell, measured by FT-IR spectrometer (red solid) and by our device (blue square).

Equations (5)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

f filter , i ( λ ) = f sideband , i ( λ ) + f ideal , i ( λ ) ,
f filter , i ( λ ) j = 1 28 A i j f ideal , j ( λ ) ,
[ f ideal , i ( λ ) ] [ A i j ] 1 [ f filter , j ( λ ) ] .
[ I ideal , i ] [ A i j ] 1 [ I filter , j ] ,
f filter , i 1 ( λ ) = f filter , i ( λ ) f filter , i ( λ 1 ) f ideal , 1 ( λ 1 ) f ideal , 1 ( λ ) , f filter , i 2 ( λ ) = f filter , i 1 ( λ ) f filter , i 1 ( λ 2 ) f ideal , 2 ( λ 2 ) f ideal , 1 ( λ ) , f filter , i i 2 ( λ ) = f filter , i i 3 ( λ ) f filter , i i 3 ( λ i 2 ) f ideal , i 2 ( λ i 2 ) f ideal , i 2 ( λ ) , f ideal , i ( λ ) f filter , i i 2 ( λ ) .

Metrics