基于像素化结构的高分辨率宽带太赫兹探测器和探测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于像素化结构的高分辨率宽带太赫兹探测器和探测方法，涉及太赫兹物质检测，包括：由太赫兹波高透过率材料制成的基底；像素化超表面阵列结构，设于基底上，超表面阵列结构包括多种尺寸的谐振单元，以便于扩宽响应的光谱范围；介电材料，设于像素化超表面阵列结构与基底之间，介电材料的介电属性能够被调节，以影响谐振单元的共振响应，使得谐振单元的谐振频率发生频移；每一种尺寸的谐振单元的阵列组成一个探测区，探测区中的谐振单元与介电材料组成的结构形成元像素。本发明专利技术公开的技术方案能够对未知分析物质的多特征指纹吸收谱进行宽带检测，并实现了器件的高集成和小型化。成和小型化。成和小型化。

【技术实现步骤摘要】
基于像素化结构的高分辨率宽带太赫兹探测器和探测方法


[0001]本专利技术涉及太赫兹物质检测
，具体而言，涉及一种基于像素化结构的高分辨率宽带太赫兹探测器和探测方法。

技术介绍

[0002]太赫兹波位于毫米波段和红外波段之间，兼具了光子学与电子学特性。太赫兹波具有非电离、无损伤、高穿透、高分辨率和光谱指纹等特点，使其成为生物医学领域的潜在工具。最近，由于生物化学分析物的太赫兹指纹检测的快速发展，太赫兹传感已经成为生物医学研究和物质检测中一种很有前景的技术。然而，由于缺乏辐射强度较高的太赫兹源，以及太赫兹波的波长和分析物尺寸之间的不匹配，严重影响了太赫兹在物质检测方面的广泛应用。在实现本专利技术的过程中，申请人发现：微纳光子学利用亚波长共振结构的强近场增强效应来打破这一局限性，亚波长共振结构能够控制光的偏振、相位和振幅等，可用于微纳尺度的光发射、检测、调制、控制和放大；光场在微结构的近场增强可以促进光与物质的相互作用；通过设计并调整结构参数使得结构的共振峰位与要分析物质的特征指纹谱重叠，从而利用近场增强对分析物进行定性识别，然而该方法对结构本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于像素化结构的高分辨率宽带太赫兹探测器，其特征在于，包括：由太赫兹波高透过性材料制成的基底；像素化超表面阵列结构，设于所述基底上，所述超表面阵列结构包括多种尺寸的谐振单元，以便于扩宽响应的光谱范围；介电材料，设于所述像素化超表面阵列结构与所述基底之间，所述介电材料的介电属性能够被调节，以影响所述谐振单元的共振响应，使得所述谐振单元的谐振频率发生频移；其中，每一种尺寸的谐振单元的阵列组成一个探测区，所述探测区下侧设有所述介电材料，所述探测区中的所述谐振单元与所述介电材料组成的结构形成元像素，多种尺寸的谐振单元的多个阵列形成多个探测区，多个探测区与所述介电材料组成多个元像素，以使所述像素化超表面阵列结构支持宽频段的太赫兹波光谱响应。2.根据权利要求1所述的基于像素化结构的高分辨率宽带太赫兹探测器，其特征在于，根据所述谐振单元的组成元素的多种尺寸和/或布局形式确定所述探测器的光谱响应范围。3.根据权利要求2所述的基于像素化结构的高分辨率宽带太赫兹探测器，其特征在于，所述谐振单元具体包括两个对称设置的开口谐振环，环间留有间距，开口相互远离，以支持环形偶极模式，所述谐振环的开口处设有所述介电材料。4.根据权利要求2所述的基于像素化结构的高分辨率宽带太赫兹探测器，其特征在于，所述谐振环的材料为金、银或铝的任一种，通过调节所述谐振环的半径，以便在光谱上覆盖目标分析物指纹谱的范围。5.根据权利要求1至4中任一项所述的基于像素化结构的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：王日德，常超，孙郎，王佳艺，焦亚楠，马兆福，娄菁，乔智，
申请(专利权)人：中国人民解放军军事科学院国防科技创新研究院，
类型：发明
国别省市：