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Surface optical sensitivity enhanced by a single dielectric microsphere

  • Single dielectric microspheres can manipulate light focusing and collection to enhance optical interaction with surfaces. To demonstrate this principle, we experimentally investigate the enhancement of the Raman signal collected by a single dielectric microsphere, with a radius much larger than the exciting laser spot size, residing on the sample surface. The absolute microsphere-assisted Raman signal from a single graphene layer measured in air is more than a factor of two higher than thatSingle dielectric microspheres can manipulate light focusing and collection to enhance optical interaction with surfaces. To demonstrate this principle, we experimentally investigate the enhancement of the Raman signal collected by a single dielectric microsphere, with a radius much larger than the exciting laser spot size, residing on the sample surface. The absolute microsphere-assisted Raman signal from a single graphene layer measured in air is more than a factor of two higher than that obtained with a high numerical aperture objective. Results from Mie’s theory are used to benchmark numerical simulations and an analytical model to describe the isolated microsphere focusing properties. The analytical model and the numerical simulations justify the Raman signal enhancement measured in the microsphere-assisted Raman spectroscopy experiments.zeige mehrzeige weniger

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Verfasserangaben:Iuliia Ruzankina, Nikolay Mukhin, Ali Mermoul, Vadim Parfenov, Eduard Fron, Gabriele Ferrini
URL:https://doi.org/10.1364/OE.472720
Titel des übergeordneten Werkes (Englisch):Optics Express
Verlag:Optica
Dokumentart:Wissenschaftlicher Artikel
Sprache:Englisch
Jahr der Veröffentlichung:2022
Datum der Veröffentlichung (online):11.10.2023
Jahr der Erstveröffentlichung:2022
Veröffentlichende Institution:Technische Hochschule Brandenburg
Datum der Freischaltung:12.10.2023
Jahrgang:30
Ausgabe / Heft:24
Seitenzahl:16
Erste Seite:43021
Letzte Seite:43036
Institute:Fachbereich Technik
open_access (DINI-Set):open_access
Hochschulbibliografie:Hochschulbibliografie
Lizenz (Deutsch):Creative Commons - CC BY - Namensnennung 4.0
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