KR101109148B1 - Surface plasmon resonance sensor and sensing method using surface plasmon resonance - Google Patents

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Abstract

표면 플라즈몬 공진 센서는, 제1 초점 및 제2 초점을 갖는 타원 형상의 반사면, 상기 제1 초점을 통해 빛이 입사되는 입사면 및 출사면을 포함하는 플랫폼; 상기 플랫폼상에 위치하며 분석 대상물과 접촉된 표면 플라즈몬 여기층; 및 상기 표면 플라즈몬 여기층에서 반사되어 상기 출사면을 통해 출사되는 빛을 검출하는 광 검출기를 포함할 수 있다. 이때 상기 제2 초점은 상기 표면 플라즈몬 여기층상에 위치할 수 있다. 표면 플라즈몬 공진을 이용한 센싱 방법은, 상기 제1 초점을 통해 상기 플랫폼에 빛을 입사시키는 단계; 입사된 빛을 상기 반사면에서 반사시켜 상기 제2 초점 방향으로 집속시키는 단계; 집속된 빛을 상기 표면 플라즈몬 여기층에서 반사시키는 단계; 및 반사된 빛을 검출하여 분석 대상물을 센싱하는 단계를 포함할 수 있다.The surface plasmon resonance sensor includes: a platform including an elliptical reflection surface having a first focus and a second focus, an entrance surface and an exit surface to which light is incident through the first focus; A surface plasmon excitation layer on the platform and in contact with the analyte; And a photo detector that detects light reflected from the surface plasmon excitation layer and exits through the emission surface. In this case, the second focal point may be located on the surface plasmon excitation layer. A sensing method using surface plasmon resonance includes: injecting light into the platform through the first focal point; Reflecting the incident light from the reflective surface to focus in the second focal direction; Reflecting focused light at the surface plasmon excitation layer; And sensing the analyzed object by detecting the reflected light.

타원 거울, 표면 플라즈몬 공진, SPR, 센싱, 센서 Elliptic mirror, surface plasmon resonance, SPR, sensing, sensor

Description

표면 플라즈몬 공진 센서 및 표면 플라즈몬 공진을 이용한 센싱 방법{SURFACE PLASMON RESONANCE SENSOR AND SENSING METHOD USING SURFACE PLASMON RESONANCE}SURFACE PLASMON RESONANCE SENSOR AND SENSING METHOD USING SURFACE PLASMON RESONANCE}

실시예들은 표면 플라즈몬 공진 센서 및 표면 플라즈몬 공진을 이용한 센싱 방법에 관한 것이다. Embodiments relate to a surface plasmon resonance sensor and a sensing method using surface plasmon resonance.

표면 플라즈몬(surface plasmon)이란 유전체와 계면을 이루는 금속 박막 표면에서 발생하는 자유전자들의 전하 밀도파로 금속 표면을 따라 진행한다. 전기장의 세기는 금속 박막 표면에서 최대로 증강되고 계면에서 수직 방향으로 멀어짐에 따라 지수함수적으로 감소하는 특징을 갖는다. 표면 플라즈몬은 일반적으로 p파 성분의 광파에 의한 소산장(evanescent field) 커플링을 통해 여기(excitation)된다. 표면 플라즈몬이 여기되는 공진 조건은 금속 박막 표면에 인접한 주변 환경변화에 매우 민감하게 의존하므로 이를 응용한 바이오 및 가스 센서개발연구가 활발히 진행되고 있다.Surface plasmons are charge density waves of free electrons that occur on the surface of a metal thin film that interfaces with a dielectric and travel along the metal surface. The strength of the electric field is characterized by a maximum increase in the metal thin film surface and an exponential decrease as it moves away from the interface in the vertical direction. Surface plasmons are generally excited through evanescent field coupling by light waves of the p-wave component. Since the resonance condition of surface plasmon excitation is very sensitive to the change of the surrounding environment adjacent to the surface of the metal thin film, the research on the development of bio and gas sensors using this is being actively conducted.

도 1은 종래 기술에 따른 표면 플라즈몬 공진(surface plasmon resonance) 센서의 개략도이다. 1 is a schematic diagram of a surface plasmon resonance sensor according to the prior art.

도 1을 참조하면, 종래의 표면 플라즈몬 공진 센서는 고 굴절율 프리즘(10)과 프리즘(10) 밑면에 위치하는 표면 플라즈몬 여기층(12)을 포함한다. 표면 플라즈몬 여기층(12)은 일반적으로 금(Au)이나 은(Ag)과 같은 귀금속 박막의 단일층으로 이루어진다. 표면 플라즈몬 여기층(12)은 프리즘(10) 밑면에 직접 증착하거나 혹은 투명 기판 위에 증착한 후 굴절율 정합 용액(index matching oil)을 이용하여 프리즘(10)에 광학적으로 결합시킴으로써 형성된다. 귀금속 박막을 프리즘(10) 및 투명 기판에 증착하는 경우 접착력 향상을 위한 별도의 접착층을 중간에 삽입할 수도 있다.Referring to FIG. 1, a conventional surface plasmon resonance sensor includes a high refractive index prism 10 and a surface plasmon excitation layer 12 positioned on the bottom of the prism 10. The surface plasmon excitation layer 12 generally consists of a single layer of a thin noble metal film such as gold (Au) or silver (Ag). The surface plasmon excitation layer 12 is formed by depositing directly on the bottom of the prism 10 or on a transparent substrate and then optically coupling to the prism 10 using an index matching oil. When the noble metal thin film is deposited on the prism 10 and the transparent substrate, a separate adhesive layer may be inserted in the middle to improve adhesion.

상기 표면 플라즈몬 공진 센서에서는 외부 광원(20)으로부터 조사된 단색광 혹은 다색광을 편광기(22)를 이용해 입사 평면에 대해 p파 분극되도록 한 뒤 프리즘(10)의 한쪽 면을 통해 프리즘(10) 밑면에 위치한 표면 플라즈몬 여기층(12)에 입사시키고 반사되는 빛의 세기를 측정한다. 입사각(θp)이 증가함에 따라 특정 임계각도 이상에서는 내부 전반사가 일어난다. 이때, 입사빔의 계면 접선 성분이 표면 플라즈몬의 파벡터(wave vector)와 위상정합조건(phase matching condition)을 만족하는 내부 전반사 각도 이상의 특정 입사각에서 표면 플라즈몬의 여기가 발생한다. In the surface plasmon resonance sensor, the monochromatic light or the polychromatic light irradiated from the external light source 20 is polarized with respect to the plane of incidence with respect to the plane of incidence by using the polarizer 22, and then through one side of the prism 10 to the bottom of the prism 10. The intensity of light incident on and reflected by the positioned plasmon excitation layer 12 is measured. As the incident angle θ p increases, total internal reflection occurs above a certain critical angle. At this time, the excitation of the surface plasmon occurs at a specific incidence angle above the total internal reflection angle at which the interface tangential component of the incident beam satisfies the wave vector and phase matching condition of the surface plasmon.

표면 플라즈몬이 여기되는 공진 각도에서 전반사되는 빛의 세기는, 표면 플라즈몬 여기층(12)의 금속 표면을 따라 전파하는 표면 플라즈몬파(surface plasmon wave)로의 에너지 전이에 의해 급격히 감소하게 된다. 이에 따라 광 검출기(30)로 측정되는 반사도 곡선에 딥(dip)을 형성하게 된다. 표면 플라즈몬이　여기되는 공진 조건은 금속 표면에 인접한 주변 매질 및 분석 대상물(14)의 굴절율 변화에 매우 민감하게 의존하므로, 이에 수반되는 반사도 딥 곡선의 변화를 측정함으로써 센서 동작이 이루어진다.　 The intensity of light totally reflected at the resonance angle at which the surface plasmon is excited is drastically reduced by energy transfer to the surface plasmon wave propagating along the metal surface of the surface plasmon excitation layer 12. As a result, a dip is formed in the reflectivity curve measured by the photo detector 30. Since the resonance condition under which the surface plasmon is excited is very sensitive to the change in the refractive index of the peripheral medium and the analyte 14 adjacent to the metal surface, the sensor operation is achieved by measuring the change in the reflectance dip curve accompanying it.

상기 종래의 표면 플라즈몬 공진 센서 시스템은 반사도 딥 곡선의 공진 각도 변화를 높은 분해능으로 측정하기 위해 고 정밀 2축 측각기(goniometer)를 채용하고 있다. 이러한 회전 구동부의 존재 및 이에 수반되는 제어 시스템은 장치의 소형화 및 저가격화에 있어서 가장 큰 걸림돌로 인식되고 있다. The conventional surface plasmon resonance sensor system employs a high precision biaxial goniometer to measure the change in the resonant angle of the reflectance dip curve with high resolution. The existence of such a rotary drive unit and the accompanying control system are recognized as the biggest obstacles in miniaturization and low price of the device.

회전 구동부를 배제하기 위한 방안으로 제안되는 기술로, 입사빔 자체의 각도 발산(angular divergence)을 확대시켜 표면 플라즈몬 여기층(12)에 조사시키고 반사되는 빛을 일차원 배열 광 검출기 혹은 전하결합소자(Charge Coupled Device)로 받아들여 각 픽셀에서 검출되는 세기를 입사각의 함수로 변환하여 반사도 딥 곡선을 재구성하는 방식이 있다. 이는 입사빔의 각도 발산을 확대하는 방식에 따라 집속 렌즈(focusing lens)를 사용하는 방식 혹은 평판형 구조에 회절 격자를 이용하는 방식으로 구분된다.A technique proposed as a method for excluding the rotational drive, which expands the angular divergence of the incident beam itself to irradiate the surface plasmon excitation layer 12 and reflects the reflected light into a one-dimensional array photo detector or a charge coupled device (Charge). Coupled Device) converts the intensity detected at each pixel as a function of incident angle to reconstruct the reflectivity dip curve. This is classified into a method of using a focusing lens or a diffraction grating in a flat structure according to a method of expanding the angle divergence of the incident beam.

도 2는 집속 렌즈를 사용한 종래 기술에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서의 개략도이다. 2 is a schematic diagram of a surface plasmon resonance sensor according to the prior art using a focusing lens.

도 2를 참조하면, 상기 종래의 표면 플라즈몬 공진 센서는, 큰 직경을 갖도록 평행화된 빔(collimated beam)(21)을 집속 렌즈(24)를 통해 공진 각도를 포함하는 각도 분산을 갖도록 하여 프리즘(11)의 밑면에 조사하며, 표면 플라즈몬 여기 층(12)으로부터 반사되는 빛을 일차원 배열 광 검출기(32)로 검출하는 기본 구조를 갖는다. 그러나, 별도의 집속 렌즈(24)를 사용하며 그 초점을 프리즘(11) 밑면의 동일한 지점에 놓이도록 광학계를 정렬하는 것이 용이하지 않은 단점이 있다. 반구 형태의 프리즘(11)이 아닌 경우에는 광학계 구성과 정렬이 더욱 곤란해 진다.　 Referring to FIG. 2, the conventional surface plasmon resonant sensor includes a prism (ie, a collimated beam 21 having a large diameter so as to have an angular dispersion including a resonance angle through the focusing lens 24). 11) and has a basic structure for detecting the light reflected from the surface plasmon excitation layer 12 with the one-dimensional array photodetector 32. However, there is a disadvantage in that it is not easy to align the optical system so that a separate focusing lens 24 is used and its focus is located at the same point on the bottom of the prism 11. In the case of not the hemispherical prism 11, the configuration and alignment of the optical system becomes more difficult.

도 3은 회절 격자를 사용한 또 다른 종래 기술에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서의 개략도이다. 3 is a schematic diagram of another surface plasmon resonance sensor according to the prior art using a diffraction grating.

도 3을 참조하면, 상기 종래의 표면 플라즈몬 공진 센서에서는, 광학적으로 투명한 평판형 블록(40) 상면에 회절 격자(42)를 형성한다. 집속 렌즈(26)를 통해 평판형 블록(40) 하단면으로부터 입사되는 큰 직경의 평행화된 빔은 회절 격자(42)에서 반사되어 평판형 블록(40)의 하단면 중앙의 초점에 집속된다. 초점이 맺히는 하단면 중앙에는 표면 플라즈몬 여기층(12)과 분석 대상물(14)이 위치하도록 하고, 표면 플라즈몬 여기층(12)에서 반사된 빔은 입사부 회절 격자(42)와 대칭적 위치에 존재하는 회절 격자로부터 평행화된 빔 형태로 반사되어 일차원 배열 광 검출기(32)에서 그 세기가 각도의 함수로 측정된다. 그러나 상기 표면 플라즈몬 공진 센서는 회절 격자(42)의 효율이 떨어지고 불균일한 반사특성을 나타내어 고 분해능 분석에 불리한 단점이 있다. Referring to FIG. 3, in the conventional surface plasmon resonance sensor, a diffraction grating 42 is formed on an upper surface of an optically transparent flat plate block 40. The large diameter parallelized beam incident from the bottom face of the planar block 40 through the focusing lens 26 is reflected by the diffraction grating 42 and is focused at the focal point at the center of the bottom face of the planar block 40. The surface plasmon excitation layer 12 and the analyte 14 are positioned at the center of the focusing bottom surface, and the beam reflected from the surface plasmon excitation layer 12 is symmetrical with the incident diffraction grating 42. Is reflected in the form of parallelized beams from the diffraction grating, and the intensity of the one-dimensional array photodetector 32 is measured as a function of angle. However, the surface plasmon resonance sensor is disadvantageous in high resolution analysis because the efficiency of the diffraction grating 42 is inferior and exhibits non-uniform reflection characteristics.

본 발명의 일 측면에 따르면, 타원 반사 거울의 특성을 이용하여 소형으로 구현되며 고 분해능을 갖는 표면 플라즈몬 공진 센서 및 표면 플라즈몬 공진을 이용한 센싱 방법을 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, it is possible to provide a surface plasmon resonance sensor and a sensing method using the surface plasmon resonance having a small resolution and high resolution using the characteristics of the elliptical reflection mirror.

일 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서는, 제1 초점 및 제2 초점을 갖는 타원 형상의 반사면, 상기 제1 초점을 통해 빛이 입사되는 입사면 및 출사면을 포함하는 플랫폼; 상기 플랫폼상에 위치하며 분석 대상물과 접촉된 표면 플라즈몬 여기층; 및 상기 표면 플라즈몬 여기층에서 반사되어 상기 출사면을 통해 출사되는 빛을 검출하는 광 검출기를 포함할 수 있다. 이때 상기 제2 초점은 상기 표면 플라즈몬 여기층상에 위치할 수 있다.According to one or more exemplary embodiments, a surface plasmon resonance sensor may include a platform including an elliptical reflection surface having a first focus and a second focus, an entrance surface and an emission surface through which light is incident through the first focus; A surface plasmon excitation layer on the platform and in contact with the analyte; And a photo detector that detects light reflected from the surface plasmon excitation layer and exits through the emission surface. In this case, the second focal point may be located on the surface plasmon excitation layer.

일 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진을 이용한 센싱 방법은, 제1 초점 및 제2 초점을 갖는 타원 형상의 반사면을 포함하는 플랫폼에 상기 제1 초점을 통해 빛을 입사시키는 단계; 상기 제1 초점을 통해 입사된 빛을 상기 반사면에서 반사시켜 상기 제2 초점 방향으로 집속시키는 단계; 상기 제2 초점으로 집속된 빛을 상기 플랫폼상에 위치하는 표면 플라즈몬 여기층에서 반사시키는 단계; 및 상기 표면 플라즈몬 여기층에서 반사된 빛을 검출하여, 상기 표면 플라즈몬 여기층과 접촉하는 분석 대상물을 센싱하는 단계를 포함할 수 있다.According to one or more exemplary embodiments, a sensing method using surface plasmon resonance may include: injecting light through the first focal point into a platform including an oval-shaped reflective surface having a first focal point and a second focal point; Reflecting light incident through the first focal point from the reflective surface to focus in the second focal direction; Reflecting light focused at the second focal point at a surface plasmon excitation layer located on the platform; And detecting the light reflected from the surface plasmon excitation layer and sensing an analyte in contact with the surface plasmon excitation layer.

본 발명의 일 측면에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서는, 굴절율이 높은 투명한 물질로 타원 형상의 반사면을 구성하고 한쪽 초점에 빛을 입사시키며 다른 쪽 초점에는 표면 플라즈몬 여기층을 위치시킴으로써 광학계의 구성이 매우 단순하고 정밀도가 높은 이점이 있다. 또한, 회절 격자를 사용하는 종래의 방식에 비해 반사 효율 및 균일도가 매우 우수하다. 나아가, 반사면은 금속층을 코팅하거나 또는 금속 코팅 없이 외부 공기층과의 계면에서 이루어지는 전반사 특성을 이용할 수 있는데, 외부 공기층과의 계면에서 이루어지는 전반사 특성을 이용하는 경우에는 반사면 표면에 금속층을 형성하는 추가 공정이 불필요하고, 따라서 금속층의 자체 광흡수에 의한 광손실을 방지할 수 있는 이점이 있다.Surface plasmon resonance sensor according to an aspect of the present invention, the transparent material having a high refractive index constitutes an elliptical reflection surface, the light is incident on one focal point and the surface plasmon excitation layer on the other focal point of the optical system configuration is very The advantage is simple and high precision. In addition, the reflection efficiency and uniformity are very excellent compared to the conventional method using the diffraction grating. Furthermore, the reflective surface can utilize the total reflection characteristic made at the interface with the external air layer with or without coating the metal layer, and when using the total reflection characteristic made at the interface with the external air layer, an additional step of forming the metal layer on the surface of the reflective surface This is unnecessary, and therefore, there is an advantage in that light loss due to self-absorption of the metal layer can be prevented.

이하에서는, 도면을 참조하여 실시예를 구체적으로 설명한다. 그러나, 본 발명이 하기 실시예에 의하여 제한되는 것은 아니다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited by the following examples.

도 4는 일 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진(surface plasmon resonance) 센서의 개략도이다. 4 is a schematic diagram of a surface plasmon resonance sensor according to one embodiment.

도 4를 참조하면, 표면 플라즈몬 공진 센서는 광학적으로 투명한 플랫폼(5), 상기 플랫폼(5)상에 위치하며 분석 대상물(14)과 접촉하는 표면 플라즈몬 여기(excitation)층(12), 및 플랫폼(5)에 입사되어 표면 플라즈몬 여기층(12)에서 반사된 후 다시 플랫폼(5)으로부터 출사되는 빛을 검출하기 위한 광 검출기(32)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4, the surface plasmon resonance sensor is an optically transparent platform 5, a surface plasmon excitation layer 12 positioned on the platform 5 and in contact with the analyte 14, and the platform ( 5) and a light detector 32 for detecting light incident on the surface plasmon excitation layer 12 and then exiting from the platform 5 again.

플랫폼(5)은 광학적으로 투명한 물질로 이루어질 수 있으며, 또한 고 굴절율 의 물질로 이루어질 수 있다. 플랫폼(5)은 다양한 유기 재료, 무기 재료, 또는 복합 재료로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 플랫폼(5)은 가공 및 대량 복제가 용이하도록 사출 성형에 의해 제조될 수 있는 폴리스티렌(Polystylene), 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethylmethacrylate; PMMA), 폴리카보네이트(Polycarbonate), 사이클로 올레핀 공중합체(cyclic olefin copolymer), 폴리디메틸실록세인(Polydimethylsiloxane; PDMS) 등의 유기 재료 또는 다른 적당한 물질을 포함하여 이루어질 수 있다. The platform 5 may be made of an optically transparent material and may also be made of a material of high refractive index. The platform 5 may be made of various organic materials, inorganic materials, or composite materials. For example, the platform 5 may be made of polystyrene, polymethylmethacrylate (PMMA), polycarbonate, cycloolefin copolymer which may be produced by injection molding to facilitate processing and mass replication. organic materials such as cyclic olefin copolymer, polydimethylsiloxane (PDMS), or other suitable materials.

플랫폼(5)은 제1 초점(60) 및 제2 초점(62)을 갖는 타원 형상의 반사면(50), 상기 제1 초점(60)을 통해 빛이 입사되는 입사면(51), 및 플랫폼(5)으로부터 빛이 출사되는 출사면(52)을 포함할 수 있다. 반사면(50)은 광 반사도가 뛰어난 금속층을 코팅하여 구성되거나, 또는 금속 코팅없이 외부 공기층과의 계면에서 이루어지는 전반사 특성을 이용하도록 구성될 수 있다. 반사면(50)의 타원형 구조의 특성에 따라, 제1 초점(60)을 통해 입사되어 발산되는 입사빔은 반사면(50)에서 반사되어 다양한 입사각을 가지고 제2 초점(62)으로 집속될 수 있다. The platform 5 includes an elliptical reflection surface 50 having a first focal point 60 and a second focal point 62, an incident surface 51 through which light is incident through the first focal point 60, and a platform. It may include an emission surface 52 from which light is emitted from (5). The reflective surface 50 may be configured by coating a metal layer having excellent light reflectivity, or may be configured to use the total reflection characteristic made at the interface with the external air layer without the metal coating. According to the characteristics of the elliptical structure of the reflective surface 50, the incident beam incident through the first focal point 60 and diverged may be reflected by the reflective surface 50 and focused at the second focal point 62 with various angles of incidence. have.

표면 플라즈몬 여기층(12)은 플랫폼(5)상에 위치할 수 있으며, 이때 표면 플라즈몬 여기층(12)상에 제2 초점(62)이 위치할 수 있다. 또한 표면 플라즈몬 여기층(12)의 반대쪽 표면은 분석 대상물(14)과 접촉할 수 있다. 표면 플라즈몬 여기층(12)은 금(Au), 은(Ag), 또는 다른 적당한 금속 또는 합금으로 이루어지거나, 또는 금(Au)-은(Ag)의 이중 금속층으로 이루어질 수도 있다. 또는, 장범위 표면 플라즈몬(long range surface plasmon) 또는 도파 모드 등과 커플된 플라즈몬 모드를 이용하는 다양한 광 스택 구조들이 표면 플라즈몬 여기층(12)에 적용될 수 있다.The surface plasmon excitation layer 12 may be located on the platform 5, where the second focal point 62 may be located on the surface plasmon excitation layer 12. The surface opposite the surface plasmon excitation layer 12 may also be in contact with the analyte 14. The surface plasmon excitation layer 12 may be made of gold (Au), silver (Ag), or other suitable metal or alloy, or may be made of a double metal layer of gold (Au) -silver (Ag). Alternatively, various optical stack structures using plasmon modes coupled with long range surface plasmons or waveguide modes may be applied to the surface plasmon excitation layer 12.

제2 초점(62)으로 집속된 빛은, 표면 플라즈몬 여기층(12)에서 전반사된 후 출사면(52)을 통해 출사될 수 있다. 이때, 표면 플라즈몬 여기층(12)에 입사된 입사빔의 계면 접선 성분이 표면 플라즈몬의 파벡터(wave vector)와 위상정합조건(phase matching condition)을 만족하는 특정 입사각(즉, 공진 각도)에서 표면 플라즈몬의 여기가 발생한다. The light focused at the second focal point 62 may be totally reflected from the surface plasmon excitation layer 12 and then emitted through the emission surface 52. At this time, the interface tangential component of the incident beam incident on the surface plasmon excitation layer 12 has a surface at a specific angle of incidence (that is, resonance angle) satisfying the wave vector and phase matching condition of the surface plasmon. Excitation of plasmons occurs.

공진 각도에서 전반사되는 빛의 세기는, 표면 플라즈몬 여기층(12)의 표면을 따라 전파하는 표면 플라즈몬 파(surface plasmon wave)로의 에너지 전이에 의해 급격히 감소하게 된다. 따라서, 표면 플라즈몬 여기층(12)의 반사도 곡선에는 딥(dip)이 형성된다. 한편, 표면 플라즈몬이　여기되는 공진 조건은 표면 플라즈몬 여기층(12) 주변 매질의 굴절율 변화에 매우 민감하게 의존한다. 표면 플라즈몬 여기층(12)은 분석 대상물(14)과 접촉하여 있으므로, 표면 플라즈몬 여기층(12)의 반사도 딥 곡선의 변화는 분석 대상물(14)의 유무 및/또는 굴절율 등의 특성에 의존한다.The intensity of the light totally reflected at the resonant angle is drastically reduced by the energy transfer to the surface plasmon wave propagating along the surface of the surface plasmon excitation layer 12. Therefore, a dip is formed in the reflectivity curve of the surface plasmon excitation layer 12. On the other hand, the resonance condition in which the surface plasmon is excited depends very sensitively on the refractive index change of the medium around the surface plasmon excitation layer 12. Since the surface plasmon excitation layer 12 is in contact with the analyte 14, the change in the reflectance dip curve of the surface plasmon excitation layer 12 depends on the presence or absence of the analyte 14 and / or refractive index.

광 검출기(32)는 표면 플라즈몬 여기층(12)에서 반사되어 출사면(52)을 통해 출사된 빛을 검출할 수 있다. 또한, 광 검출기(32)는 검출된 빛의 반사도 딥 곡선의 변화로부터 분석 대상물(14)의 유무 및/또는 특성을 측정할 수 있다. 광 검출기(32)는 일차원 배열된 복수 개의 광 검출 소자를 포함하여, 각각의 광 검출 소자에 대응되는 입사각의 함수로 빛의 세기를 측정할 수도 있다. 예를 들어, 각각의 광 검출 소자는 전하결합소자(Charge Coupled Device; CCD)일 수도 있다. The photo detector 32 may detect light reflected from the surface plasmon excitation layer 12 and emitted through the emission surface 52. In addition, the photo detector 32 may measure the presence and / or characteristics of the analyte 14 from the change in the reflectance dip curve of the detected light. The photo detector 32 may include a plurality of photo detectors arranged in one dimension, and may measure light intensity as a function of an angle of incidence corresponding to each photo detector. For example, each photodetecting device may be a charge coupled device (CCD).

일 실시예에서, 광 검출기(32)는 2차원 배열 광 검출 소자(예컨대, CCD)를 포함할 수도 있다. 이 경우, 다중 검출을 위해, 입사면(51)에 평행하고 타원의 장축(즉, 제1 초점(60)과 제2 초점(62)을 잇는 직선)에 대해 수직한 선광원(미도시)을 이용하여 제1 초점(60)에 빛을 입사시키고, 표면 플라즈몬 여기층(12)에 다채널 구조를 형성하여 각 채널로부터 반사되는 신호를 광 검출기(32)의 2차원 배열 광 검출 소자로 동시에 측정할 수도 있다.In one embodiment, the photodetector 32 may include a two dimensional array photodetection element (eg, a CCD). In this case, a line light source (not shown) parallel to the incidence plane 51 and perpendicular to the long axis of the ellipse (that is, the straight line connecting the first focal point 60 and the second focal point 62) for multiple detection. Light is incident on the first focal point 60, and a multi-channel structure is formed on the surface plasmon excitation layer 12 to simultaneously measure signals reflected from each channel by a two-dimensional array photodetector of the photo detector 32. You may.

도 5는 또 다른 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서를 도시한 개략도이다. 5 is a schematic diagram illustrating a surface plasmon resonance sensor according to another embodiment.

본 명세서에서 다양한 실시예를 설명하는 데에 있어, 전술한 실시예의 대응되는 구성 요소와 동일한 구성 요소에 대한 설명은 당업자가 용이하게 이해할 수 있으므로 생략하며, 전술한 실시예와 상이한 구성 요소에 대해 중점적으로 설명한다. In describing the various embodiments herein, the description of the same components as the corresponding components of the above-described embodiment will be omitted because those skilled in the art can easily understand, and focus on components different from the above-described embodiment Explain.

도 5를 참조하면, 상기 표면 플라즈몬 공진 센서의 플랫폼(5)에서 제1 초점(60)을 통해 빛이 입사되는 입사면(54)은 경사지게 형성될 수 있다. 입사면(54)은, 타원 형상의 반사면(50)의 장축, 즉, 제1 초점(60)과 제2 초점(62)을 잇는 직선에 대해 소정의 각도를 이루도록 형성될 수 있다. 타원형 반사면(50)의 장축 방향에 대해 경사진 입사면(54)을 통해 빛을 입사시킴으로써 입사빔의 분산 각도를 다양하게 제어하는 것이 용이한 이점이 있다. Referring to FIG. 5, an incident surface 54 through which light is incident through the first focal point 60 in the platform 5 of the surface plasmon resonance sensor may be inclined. The incident surface 54 may be formed to have a predetermined angle with respect to the long axis of the elliptical reflection surface 50, that is, a straight line connecting the first focal point 60 and the second focal point 62. By injecting light through the incident surface 54 inclined with respect to the long axis direction of the elliptical reflecting surface 50, it is easy to variously control the dispersion angle of the incident beam.

한편, 제1 초점(60)에는 점광원, 광섬유 광원, 레이저 다이오드, 또는 다른 적당한 형태의 광원에 의하여 빛이 입사될 수 있다. 도 5에는 빛을 입사시키기 위 한 광학계의 구성의 일 예가 도시된다. 외부의 광원(미도시)로부터 생성된 평행화된 빔(collimated beam)(21)은 편광기(22)를 통해 입사 평면에 대해 p파 분극될 수 있다. 분극된 빔은 집속 렌즈(24)를 통해 집속되며, 제1 초점(60)을 통하여 입사면(54)에 입사될 수 있다. Meanwhile, light may be incident on the first focal point 60 by a point light source, an optical fiber light source, a laser diode, or another suitable type of light source. 5 shows an example of the configuration of an optical system for injecting light. The collimated beam 21 generated from an external light source (not shown) may be p-wave polarized with respect to the plane of incidence through the polarizer 22. The polarized beam is focused through the focusing lens 24 and may be incident on the incident surface 54 through the first focal point 60.

도 6은 또 다른 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서를 도시한 개략도이다. 6 is a schematic diagram illustrating a surface plasmon resonance sensor according to another embodiment.

도 6을 참조하면, 상기 표면 플라즈몬 공진 센서에서, 플랫폼(5)의 입사면(54)은 제1 초점(60)에 인접하여 위치하는 함몰 영역(56)을 포함할 수 있다. 예컨대, 함몰 영역(56)은 반구, 실린더 또는 다른 적당한 형상으로 오목하게 들어간 영역일 수 있다. 함몰 영역(56)은 제1 초점(60)을 통해 입사되는 빛에 대해 오목 렌즈와 유사한 기능을 한다. 즉, 별도의 외부 렌즈없이 함몰 영역(56)이 오목 렌즈의 역할을 하여 입사된 빛이 일정한 분산 각도를 가지고 반사면(50)에 조사되도록 구성할 수 있다. 이때, 함몰 영역(56)의 곡면 설계에 의해 입사빔의 발산 각도가 결정될 수 있다. Referring to FIG. 6, in the surface plasmon resonance sensor, the incident surface 54 of the platform 5 may include a recessed area 56 positioned adjacent to the first focal point 60. For example, the recessed area 56 may be an area recessed into a hemisphere, a cylinder or other suitable shape. The recessed area 56 functions similar to a concave lens for light incident through the first focal point 60. That is, the recessed area 56 may serve as a concave lens without a separate external lens so that the incident light is irradiated onto the reflective surface 50 with a constant dispersion angle. In this case, the divergence angle of the incident beam may be determined by the curved design of the recessed area 56.

도 7은 또 다른 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서를 도시한 개략도이다. 7 is a schematic diagram illustrating a surface plasmon resonance sensor according to another embodiment.

도 7을 참조하면, 상기 표면 플라즈몬 공진 센서에서 플랫폼(5)의 출사면(53)은 표면 플라즈몬 여기층(12)의 표면과 평행하게 반사면(50)의 측면에 연장된 평면 형상일 수 있다. 또한 광 검출기(32)는 출사면(53)상에 위치할 수 있다. 이상과 같이 플랫폼(5)의 출사면(53) 및 광 검출기(32)를 구성할 경우, 표면 플라 즈몬 공진 센서의 가공 및 집적화가 용이해지는 이점이 있다. Referring to FIG. 7, the exit surface 53 of the platform 5 in the surface plasmon resonance sensor may have a planar shape extending to the side of the reflective surface 50 in parallel with the surface of the surface plasmon excitation layer 12. . The photo detector 32 may also be located on the exit surface 53. As described above, when the exit surface 53 and the photo detector 32 of the platform 5 are configured, the surface plasmon resonance sensor can be easily processed and integrated.

도 8은 또 다른 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서를 도시한 개략도이다.8 is a schematic diagram illustrating a surface plasmon resonance sensor according to another embodiment.

도 8을 참조하면, 표면 플라즈몬 여기층(12)이 직접 플랫폼(5)과 접촉하는 대신, 표면 플라즈몬 여기층(12)과 플랫폼(5) 사이에 위치하는 투명 기판(16)을 더 포함하여 표면 플라즈몬 공진 센서를 구성할 수 있다. 이는 투명 기판(16)위에 표면 플라즈몬 여기층(12)을 형성한 후, 굴절율 정합 용액 등을 이용하여 투명 기판(16)을 플랫폼(5)상에 위치시키는 구성이다. 투명 기판(16)은 평판 형태일 수 있으며, 플랫폼(5)과 굴절율이 동일하거나 유사한 물질로 이루어질 수 있다.Referring to FIG. 8, instead of the surface plasmon excitation layer 12 directly contacting the platform 5, the surface further comprises a transparent substrate 16 positioned between the surface plasmon excitation layer 12 and the platform 5. It is possible to configure a plasmon resonance sensor. This is a configuration in which the surface plasmon excitation layer 12 is formed on the transparent substrate 16, and then the transparent substrate 16 is positioned on the platform 5 using a refractive index matching solution or the like. The transparent substrate 16 may be in the form of a flat plate, and may be made of a material having the same or similar refractive index as the platform 5.

상기 표면 플라즈몬 공진 센서에서 플랫폼(5)이 투명 기판(16)과 접촉하는 하단면(55)은 제2 초점(62) 위치보다 안쪽으로 들어가도록 형성될 수 있다. 즉, 제2 초점(62)이 투명 기판(16)과 표면 플라즈몬 여기층(12)의 계면에 위치하도록 플랫폼(5)을 형성할 수 있다. 이와 같이 구성함으로써 반사면(50)에서 반사된 빛이 정확하게 표면 플라즈몬 여기층(12)상에 집속될 수 있다.In the surface plasmon resonance sensor, the bottom surface 55 in which the platform 5 contacts the transparent substrate 16 may be formed to enter inward of the second focal point 62. That is, the platform 5 may be formed such that the second focal point 62 is positioned at the interface between the transparent substrate 16 and the surface plasmon excitation layer 12. By such a configuration, the light reflected from the reflecting surface 50 can be accurately focused on the surface plasmon excitation layer 12.

상기 표면 플라즈몬 공진 센서와 같이 투명 기판(16)을 통하여 표면 플라즈몬 여기층(12)을 플랫폼(5)에 접촉시키는 경우, 표면 플라즈몬 여기층(12)의 증착 공정이 용이하며 다양한 스택(stack) 구조나 열처리 공정을 사용하여 표면 플라즈몬 여기층(12)의 물성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다. 상기 투명 기판(16)은 도 8에 도시된 플랫폼(5)의 구조 이외에도 특정 구조에 한정되지 않고 다양한 실시예에 적용될 수 있다. When the surface plasmon excitation layer 12 is brought into contact with the platform 5 through the transparent substrate 16 such as the surface plasmon resonance sensor, the deposition process of the surface plasmon excitation layer 12 is easy and various stack structures There is an advantage that can improve the physical properties of the surface plasmon excitation layer 12 by using a heat treatment process. The transparent substrate 16 is not limited to a specific structure in addition to the structure of the platform 5 shown in FIG. 8 and may be applied to various embodiments.

도 9는 또 다른 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서를 도시한 개략도이다.9 is a schematic diagram illustrating a surface plasmon resonance sensor according to another embodiment.

도 9를 참조하면, 상기 표면 플라즈몬 공진 센서는 플랫폼(5)과 표면 플라즈몬 여기층(12)이 접촉하는 면(57)의 배향을 90°회전시켜, 표면 플라즈몬 여기층(12)의 표면이 타원형 반사면(50)의 장축 방향에 수직하게 위치시키도록 구성된 것이다. 출사면(58)은 표면 플라즈몬 여기층(12)의 표면과 수직한 방향으로 위치할 수 있다. Referring to FIG. 9, the surface plasmon resonance sensor rotates the orientation of the surface 57 where the platform 5 and the surface plasmon excitation layer 12 contact by 90 °, so that the surface of the surface plasmon excitation layer 12 is elliptical. It is configured to be positioned perpendicular to the long axis direction of the reflecting surface (50). The exit surface 58 may be located in a direction perpendicular to the surface of the surface plasmon excitation layer 12.

제1 초점(60)을 통해 입사된 빛은 타원형 반사면(50)에서 반사되어 표면 플라즈몬 여기층(12)의 표면에 집속될 수 있다. 집속된 빛은 표면 플라즈몬 여기층(12)에서 반사되어 플랫폼(5) 하단의 출사면(58)을 통해 출사되며, 광 검출기(32)에 의하여 검출될 수 있다. 상기 표면 플라즈몬 공진 센서와 같이 광 경로를 순환형으로 구성할 경우, 센서 시스템을 소형 및/또는 집적화하는 데 유리한 이점이 있다. Light incident through the first focal point 60 may be reflected by the elliptical reflecting surface 50 and focused on the surface of the surface plasmon excitation layer 12. The focused light is reflected by the surface plasmon excitation layer 12 and exits through the exit surface 58 at the bottom of the platform 5, and may be detected by the light detector 32. When the optical path is cyclically configured like the surface plasmon resonance sensor, there is an advantage in miniaturizing and / or integrating the sensor system.

도 10은 또 다른 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서를 도시한 개략도이다. 10 is a schematic diagram illustrating a surface plasmon resonance sensor according to another embodiment.

도 10을 참조하면, 상기 표면 플라즈몬 공진 센서는 반사면(50)에서 광 경로를 제외한 나머지 영역상에 위치하는 광 흡수층(70)을 포함할 수 있다. 광 흡수층(70)은 적당한 흡광 물질로 이루어질 수 있다. 제1 초점(60)을 통해 입사되는 빛의 각도로부터 플랫폼(5) 내의 광 경로를 일정 범위로 예측할 수 있을 경우, 광 경로를 제외한 영역의 반사면(50)상에 광 흡수층(70)을 형성함으로써 불필요한 입사 빔 성분 및 측정 신호에의 간섭 효과를 최소화할 수 있다. Referring to FIG. 10, the surface plasmon resonance sensor may include a light absorbing layer 70 positioned on a remaining area of the reflective surface 50 except for a light path. The light absorbing layer 70 may be made of a suitable light absorbing material. When the optical path in the platform 5 can be predicted to a certain range from the angle of the light incident through the first focal point 60, the light absorbing layer 70 is formed on the reflective surface 50 of the region excluding the optical path. By doing so, interference effects on unnecessary incident beam components and measurement signals can be minimized.

이상에서 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서에 대해 설명하였다. 그러나 본 발명에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서는 전술한 실시예들에 제한되지 않으며, 전술한 실시예들에 대한 변형 및/또는 둘 이상의 실시예의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 플랫폼(5)에서 입사면(51, 54)은 타원의 장축 방향에 대해 다양한 각도로 구성될 수 있다. 또한, 출사면(52, 53, 58) 및 플랫폼(5)과 표면 플라즈몬 여기층(12)이 접촉하는 면(57)의 배향은 입사면(51, 54)에 대해 다양한 각도로 구성되는 것이 가능하다.The surface plasmon resonance sensor according to various embodiments of the present disclosure has been described above. However, the surface plasmon resonance sensor according to the present invention is not limited to the above-described embodiments, and may include modifications to the above-described embodiments and / or a combination of two or more embodiments. For example, in the platform 5, the incidence surfaces 51 and 54 may be configured at various angles with respect to the long axis direction of the ellipse. Further, the orientation of the exit surfaces 52, 53, 58 and the surface 57 where the platform 5 and the surface plasmon excitation layer 12 contact may be configured at various angles with respect to the entrance surfaces 51, 54. Do.

본 명세서에서 이상에서 살펴본 실시예들에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서는, 반사면(50)에 광 반사도가 뛰어난 금속층을 코팅하거나, 또는 금속 코팅 없이 고 굴절율을 갖는 플랫폼(5)과 외부 공기층과의 계면에서 이루어지는 전반사 특성을 이용한 형태로 구성하는 것이 모두 가능하다. 전반사 특성을 이용하는 경우에는, 반사면(50)에 금속 거울층을 형성시키는 추가 공정이 불필요하며 금속층의 자체 광흡수에 의한 광손실을 방지할 수 있는 이점이 있다.Surface plasmon resonant sensor according to the embodiments described above in the present invention, the surface of the reflective surface 50 is coated with a metal layer excellent in light reflectivity, or having a high refractive index without a metal coating and the interface between the external air layer It is possible to configure all in the form using the total reflection characteristics made in the. In the case of using the total reflection characteristic, an additional step of forming the metal mirror layer on the reflective surface 50 is unnecessary, and there is an advantage of preventing light loss due to the self-absorption of the metal layer.

다음으로, 일 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진을 이용한 센싱 방법에 대하여 설명한다. 설명의 편의를 위하여, 도 4를 참조하여 상기 표면 플라즈몬 공진을 이용한 센싱 방법에 대해 설명한다.Next, a sensing method using surface plasmon resonance according to an embodiment will be described. For convenience of description, a sensing method using the surface plasmon resonance will be described with reference to FIG. 4.

먼저, 제1 초점(60) 및 제2 초점(62)을 갖는 타원 형상의 반사면(50)을 포함하는 플랫폼(5)에 빛을 입사시킬 수 있다. 이때 빛은 제1 초점(60)을 통해 입사면(51)으로 입사될 수 있다. First, light may be incident on the platform 5 including the elliptical reflection surface 50 having the first focal point 60 and the second focal point 62. In this case, the light may be incident to the incident surface 51 through the first focus 60.

다음으로, 입사된 빛을 반사면(50)에서 반사시킬 수 있다. 타원형 구조의 특성에 따라, 제1 초점(60)을 통해 입사되어 타원형 반사면(50)에서 반사된 빛은 제2 초점(62) 방향으로 집속될 수 있다. Next, incident light may be reflected on the reflective surface 50. According to the characteristics of the elliptical structure, the light incident through the first focal point 60 and reflected from the elliptical reflecting surface 50 may be focused in the direction of the second focal point 62.

다음으로, 제2 초점(62)으로 집속된 빛을 플랫폼(5)상에 위치하는 표면 플라즈몬 여기층(12)에서 반사시킬 수 있다. 이때 표면 플라즈몬 여기층(12)으로의 빛의 입사각이 공진 조건을 만족하면 반사되는 빛의 세기가 감소하게 된다. 또한, 공진 조건은 표면 플라즈몬 여기층(12)과 접촉된 분석 대상물(14)의 유무 및/또는 굴절률 등의 특성에 민감하게 의존한다.Next, the light focused at the second focal point 62 may be reflected by the surface plasmon excitation layer 12 located on the platform 5. At this time, when the incident angle of light to the surface plasmon excitation layer 12 satisfies the resonance condition, the intensity of reflected light is reduced. In addition, the resonance condition is sensitively dependent on the presence or absence of the analyte 14 in contact with the surface plasmon excitation layer 12 and / or characteristics such as refractive index.

다음으로, 표면 플라즈몬 여기층(12)에서 반사되어 출사면(52)을 통해 출사된 빛을 광 검출기(32)에 의해 검출할 수 있다. 광 검출기(32)는 검출된 빛의 각도별 세기를 이용하여 반사도 딥 곡선을 측정할 수 있으며, 반사도 딥 곡선의 변화로부터 분석 대상물(14)의 유무 및/또는 특성을 측정할 수 있다. Next, the light reflected from the surface plasmon excitation layer 12 and emitted through the emission surface 52 can be detected by the photodetector 32. The photo detector 32 may measure the reflectance dip curve using the detected intensity of each light angle, and measure the presence and / or characteristics of the analyte 14 from the change in the reflectance dip curve.

이상에서 살펴본 본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그러나, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the present invention described above has been described with reference to the embodiments illustrated in the drawings, this is merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and variations may be made therefrom. However, such modifications should be considered to be within the technical protection scope of the present invention. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1 내지 도 3은 종래 기술에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서들의 개략도이다.1 to 3 are schematic diagrams of surface plasmon resonance sensors according to the prior art.

도 4는 일 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서의 개략도이다. 4 is a schematic diagram of a surface plasmon resonance sensor according to one embodiment.

도 5는 다른 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서의 개략도이다.5 is a schematic diagram of a surface plasmon resonance sensor according to another embodiment.

도 6은 또 다른 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서의 개략도이다.6 is a schematic diagram of a surface plasmon resonance sensor according to another embodiment.

도 7은 또 다른 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서의 개략도이다.7 is a schematic diagram of a surface plasmon resonance sensor according to another embodiment.

도 8은 또 다른 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서의 개략도이다.8 is a schematic diagram of a surface plasmon resonance sensor according to another embodiment.

도 9는 또 다른 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서의 개략도이다.9 is a schematic diagram of a surface plasmon resonance sensor according to another embodiment.

도 10은 또 다른 실시예에 따른 표면 플라즈몬 공진 센서의 개략도이다.10 is a schematic diagram of a surface plasmon resonance sensor according to another embodiment.

Claims (12)

제1 초점 및 제2 초점을 갖는 타원 형상의 반사면, 상기 제1 초점을 통해 각도 분산을 갖는 빛이 입사되는 입사면 및 출사면을 포함하는 플랫폼; A platform including an elliptic shaped reflecting surface having a first focus and a second focus, an incident surface and an emitting surface on which light having an angular dispersion is incident through the first focus; 상기 플랫폼상에 위치하며 분석 대상물과 접촉된 표면 플라즈몬 여기층; 및 A surface plasmon excitation layer on the platform and in contact with the analyte; And 상기 표면 플라즈몬 여기층에서 반사되어 상기 출사면을 통해 출사되는 빛을 검출하는 광 검출기를 포함하되,And a photo detector for detecting light reflected from the surface plasmon excitation layer and exiting through the exit surface, 상기 제2 초점은 상기 표면 플라즈몬 여기층상에 위치하고,The second focal point is located on the surface plasmon excitation layer, 상기 광 검출기에 의해 검출되는 빛은 공간상에서 분산되며, 상기 광 검출기는 1차원 또는 2차원 배열된 복수 개의 광 검출 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공진 센서.The light detected by the photo detector is dispersed in space, and the photo detector includes a plurality of photo detection elements arranged in one or two dimensions. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 검출기는, 검출된 빛의 각도에 따른 세기를 이용하여 분석 대상물의 유무 또는 특성을 측정하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공진 센서.The photo detector is a surface plasmon resonance sensor, characterized in that for measuring the presence or the characteristic of the analyte using the intensity according to the angle of the detected light. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 초점은 상기 입사면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공진 센서.And the first focal point is located on the incident surface. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 입사면은 상기 제1 초점 및 상기 제2 초점을 잇는 직선에 대해 경사진 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공진 센서.And said incident surface is inclined with respect to a straight line connecting said first focus point and said second focus point. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 입사면은 상기 제1 초점에 인접한 함몰 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공진 센서.And said incident surface comprises a recessed region adjacent said first focal point. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 광 검출기는 상기 출사면상에 위치하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공진 센서.And said photo detector is on said exit surface. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 출사면은 상기 표면 플라즈몬 여기층의 표면과 평행한 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공진 센서.And said exit surface is parallel to the surface of said surface plasmon excitation layer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 출사면은 상기 표면 플라즈몬 여기층의 표면과 수직인 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공진 센서.And said exit surface is perpendicular to the surface of said surface plasmon excitation layer. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 표면 플라즈몬 여기층 및 상기 플랫폼 사이에 위치하는 투명 기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공진 센서.Surface plasmon resonance sensor further comprises a transparent substrate positioned between the surface plasmon excitation layer and the platform. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 반사면에서 광 경로를 제외한 영역상에 형성된 광 흡수층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공진 센서.And a light absorbing layer formed on a region excluding the light path from the reflective surface. 제1 초점 및 제2 초점을 갖는 타원 형상의 반사면을 포함하는 플랫폼에 상기 제1 초점을 통해 각도 분산을 갖는 빛을 입사시키는 단계; Injecting light having an angular dispersion through the first focal point to a platform comprising an elliptic shaped reflective surface having a first focal point and a second focal point; 상기 제1 초점을 통해 입사된 빛을 상기 반사면에서 반사시켜 상기 제2 초점 방향으로 집속시키는 단계; Reflecting light incident through the first focal point from the reflective surface to focus in the second focal direction; 상기 제2 초점으로 집속된 빛을 상기 플랫폼상에 위치하는 표면 플라즈몬 여기층에서 반사시키는 단계; 및 Reflecting light focused at the second focal point at a surface plasmon excitation layer located on the platform; And 상기 표면 플라즈몬 여기층에서 반사되어 공간상에서 분산된 빛을 1차원 또는 2차원 배열된 복수 개의 광 검출 소자를 이용하여 검출하여, 상기 표면 플라즈몬 여기층과 접촉하는 분석 대상물을 센싱하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공진을 이용한 센싱 방법.Detecting light reflected from the surface plasmon excitation layer and dispersed in space by using a plurality of light detection elements arranged in one or two dimensions, and sensing an analyte in contact with the surface plasmon excitation layer. Sensing method using surface plasmon resonance characterized in that. 제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 분석 대상물을 센싱하는 단계는, Sensing the analyte, 검출된 빛의 각도에 따른 세기를 이용하여 분석 대상물의 유무 또는 특성을 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 공진을 이용한 센싱 방법.And measuring the presence or absence of an analyte by using an intensity according to the detected angle of light.
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