一种基于双层谐振结构的液体传感器和光学开关制造技术

本发明专利技术提供了一种基于双层谐振结构的液体传感器和光学开关的设计方案。器件由双层太赫兹超材料器件构成，以不完整开口谐振环为单元结构，可沿用传统的制备方案分别制成上下层器件后，再组装制得。器件上下层之间留有空腔，便于液体的导入。器件在低频和高频频段均有谐振可用于检测层间液体，检测折射率范围为1～2.1，低频检测灵敏度恒为173.64GHz/RIU，高频检测灵敏度随折射率变化，最大达652.28GHz/RIU.器件也可以通过注水、排水的方式，实现对1.01～1.26THz和1.34～1.49THz两个频段透射率的交替高低切换，透射率变化幅度最大达75％。与现有技术相比，本发明专利技术一方面同时实现了双频段的高灵敏传感应用，另一方面又以简单易行的控制方式，实现了两个频段的光学开关功能。能。能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于双层谐振结构的液体传感器和光学开关


[0001]本专利技术涉及一种可用作液体传感器和光学开关的太赫兹超材料器件，特别涉及一种基于双层谐振结构的液体传感器和光学开关。

技术介绍

[0002]太赫兹超材料器件由制备在衬底上的金属图案阵列构成。平面太赫兹超材料器件制备简单，在衬底上通过光刻
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蒸镀
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剥离的方法，制备出金属图案即可。这些金属图案可以与太赫兹光波发生相互作用，在特定频率下形成谐振，在透射光谱上以透射波谷的形式体现出来。开口谐振环是设计太赫兹超材料器件时最常见的单元结构之一。基于开口谐振环的器件，其LC谐振频率由公式决定，其中L和C 分别是器件中的等效电感和等效电容。
[0003]太赫兹超材料器件可以用于检测表面物质，因为谐振频率公式中的C由谐振环开口处的电容决定，其值和开口处的介电常数呈正比。因此，若被检测物位于开口谐振环的开口处，就可以改变器件的等效电容，引起光谱上谐振频率的变化。但是平面超材料器件由于形成电容的金属层非常薄，且往往开口处下方就是介电常数较大的衬底，被检测物置于其间所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于双层谐振结构的液体传感器和光学开关，由双层太赫兹超材料器件构成，其特征在于，该器件由若干个单元结构组成，每个单元结构在x和y方向均以一定的周期无限重复形成阵列；周期取值范围为65～100um；所述每个单元结构由上层和下层组成，上层和下层结构相同，均由石英衬底和制备在衬底表面的金属层构成，该金属层包括外围和与外围一体连接并向内延伸的一个突出部；该突出部形状为T形，沿其延伸方向该金属层为轴对称图形；上层金属层与下层金属层相对布置，且上层金属层的外围与下层金属层的外围在x
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y平面的投影重合，上层T形在下层上的投影与下层T形相对布置，且T形顶部横向部分相对；金属层其余部分镂空，可被液体填充；上层与下层之间留有层间距，层间可注入微流体，流体将填充层间全部空间，包括金属层中的镂空部分。2.如权利要求1所述的一种基于双层谐振结构的液体传感器和光学开关，其特征在于，所述层间距为上层衬底下表面到下层衬底上表面的距离，距离范围为2～20um。3.如权利要求1所述的一种基于双层谐振结构的液体传感器和光学开关，其特征在于，该金属层的厚度为0.1～1um...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱梅，陈君，张连，张喆，
申请(专利权)人：泰山学院，
类型：发明
国别省市：