【技术实现步骤摘要】
基于石英音叉表面等离激元增强吸收的红外光学探测系统及方法
[0001]本专利技术涉及传感器的红外光检测
，具体涉及一种基于石英音叉表面等离激元增强吸收的红外光学探测系统及方法。
技术介绍
[0002]光电探测器在光谱分析、气体检测和光通信等应用中起着十分重要的作用。光电二极管（PD）响应速度快、灵敏度高，然而，取决于构成光电二极管所用的材料的带隙，通常其只有在窄波长范围内才能产生信号。例如，InGaAs光电探测器在800
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1700 nm区间内有较好的响应度，HgCdTe探测器的探测波长可以达到5500 nm。热电堆传感器利用光热电效应将入射光转化为热能，然而其热噪声通常较大。高灵敏度宽带红外光探测在现阶段仍然是一个巨大的挑战。
[0003]石英音叉由于具有极高的品质因数和稳定度，在光探测领域的应用近期取得了一定的进展。通过石英音叉的热弹效应及压电效应可进行可见光、红外及太赫兹波段的光探测。通常石英音叉表面镀有金属薄膜，这会对入射光产生较大的反射，影响了光探测灵敏度。此前，研究者通过表面涂覆光...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于石英音叉表面等离激元增强吸收的红外光学探测系统，其特征在于，包括：被测光源，所述被测光源发出红外波段的光波；所述光波经光学斩波器后变为脉冲光波，再经聚焦透镜将光波聚焦到石英音叉系统；石英音叉系统，包括石英音叉和表面等离激元纳米结构，所述表面等离激元纳米结构为设置在石英音叉臂表面的多层复合结构，其由下向上依次包括金属层、聚二甲基硅氧烷层、二氧化硅层、聚苯乙烯微球和纳米金凝胶复合层；光波照射到音叉臂后，音叉臂通过等离激元共振吸收和热弹效应产生形变，并通过压电效应将形变转化为电流信号；信号处理系统，用于采集和处理由石英音叉系统输入的电流信号，电流信号首先由跨阻放大器转化为电压，经锁相放大器解调后由示波器或数据采集卡进行采集记录。2.根据权利要求1所述的红外光学探测系统，其特征在于，所述被测光源采用红外激光器，所述红外激光器的输出功率由激光驱动器控制，红外激光器的调制信号由函数发生器提供。3.根据权利要求2所述的红外光学探测系统，其特征在于，所述红外激光器发出波长在1500 nm
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20 μm范围内的光波。4.根据权利要求1所述的红外光学探测系统，其特征在于，所述金属层为音叉臂原有的银层，厚度为90
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110 nm，所述聚二甲基硅氧烷层厚度为50
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300 nm，所述的二氧化硅层的厚度为10
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200 nm。5.根据权利要求1所述的红外光学探测系统，其特征...
【专利技术属性】
技术研发人员：娄存广，刘秀玲，王宇，代佳亮，刘欣，张瑜，李依凡，
申请(专利权)人：河北大学，
类型：发明
国别省市：
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