A fast tunable mid-infrared refractive index sensor based on double-layer banded graphene periodic array structure belongs to the technical field of sensor structure design. The mid-infrared refractive index sensor comprises a metal base layer, a dielectric layer, a banded graphene periodic array structure and two striped metal electrodes. The metal base layer is provided with a dielectric layer, on which a banded graphene periodic array structure is arranged, and at each end of the banded graphene periodic array structure, a striped metal electrode is arranged. Melene periodic array structure is a double-layer structure consisting of two single-layer banded graphene periodic arrays. The advantages of the present invention are: the mid-infrared refractive index sensor has the advantages of simple structure, small size, easy integration, fast tunable working band and high sensitivity, and has wide application prospects in the fields of bioengineering, environmental monitoring, proscribed drug detection and identification of explosive materials.
【技术实现步骤摘要】
一种基于双层带状石墨烯周期阵列结构的快速可调谐中红外折射率传感器
本专利技术属于传感器结构设计
,具体涉及一种基于双层带状石墨烯周期阵列结构的快速可调谐中红外折射率传感器。
技术介绍
电磁波谱中,通常把波长范围为0.760μm~1000μm这一波谱区间称为红外波谱区,其中又分为近红外(0.76μm~2.5μm)、中红外(2.5μm~25μm)和远红外(25μm~1000μm)。中红外又被称为热红外或发射红外,该波段广泛被应用于生物分子、环境监测、受禁毒品和易爆材料等物质种类的检测和识别,因此在中红外波段设计用于识别物质种类的传感器件具有重要意义。一般情况下,被探测的生物化学物质具有区别于其他物质的光学折射率,因此通过探测物质折射率的办法可以间接达到分辨物质种类的目的。传统上,利用折射率变化对电压,温度,外力,电磁波的振幅,相位,偏振态等物理参数引起变化的规律能够探测物质折射率,但是由于这些机制的传感器灵敏度较低,不能满足高灵敏度传感的要求。近几年,虽然基于纳米线结构(nanowire),晶体波导结构(crystalswaveguide),法诺共振(Fanoresonance)超材料的折射率传感器提高了传统传感器的灵敏度,但是这些静态结构的传感器工作波段固定,在一定程度上限制了被探测物的种类。为了实现工作波段动态可调的传感器,2011年发表在ACSnano杂志上题为CompliantmetamaterialsforresonantlyenhancedinfraredabsorptionspectroscopyandRIsensing的文章提出了基于可拉 ...
【技术保护点】
1.一种基于双层带状石墨烯周期阵列结构的快速可调谐中红外折射率传感器,其特征在于:所述中红外折射率传感器包括金属基底层(1)、介质层(2)、带状石墨烯周期阵列结构(3)及两个条状金属电极(4);所述金属基底层(1)上面设置有介质层(2),所述介质层(2)上面设置有带状石墨烯周期阵列结构(3),所述带状石墨烯周期阵列结构(3)的两端各设置有一个条状金属电极(4);所述带状石墨烯周期阵列结构(3)是由两个单层带状石墨烯周期阵列叠合而成的双层结构。
【技术特征摘要】
1.一种基于双层带状石墨烯周期阵列结构的快速可调谐中红外折射率传感器,其特征在于:所述中红外折射率传感器包括金属基底层(1)、介质层(2)、带状石墨烯周期阵列结构(3)及两个条状金属电极(4);所述金属基底层(1)上面设置有介质层(2),所述介质层(2)上面设置有带状石墨烯周期阵列结构(3),所述带状石墨烯周期阵列结构(3)的两端各设置有一个条状金属电极(4);所述带状石墨烯周期阵列结构(3)是由两个单层带状石墨烯周期阵列叠合而成的双层结构。2...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜永远,姜欢,刘冰意,赵文宇,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:黑龙江,23
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。