一种光线角度传感器及光线角度传感方法技术

本发明专利技术公开了一种光线角度传感器及光线角度传感方法，所述光线角度传感方法包括如下步骤：(1)基于一维双层YIG光子晶体元胞，改变上下层内散射子间距，产生上近下远型Type I和上远下近型Type II两种结构单元；(2)调整散射子间距使两种结构能带相同，再将两种结构各取四个元胞左右拼接组成平行板波导，在中间形成拓扑界面；(3)计算波导能态数，找到存在两个边界态的带隙，计算透射谱，形成两处法诺曲线；(4)改变光入射角，计算两处法诺曲线的总消光比和入射角之间的变化关系曲线，在曲线中表现出对光入射角的高灵敏度传感特性；该方法不仅丰富了拓扑边界态的研究，也为实现高灵敏光线角度传感提供了更简易的方法。角度传感提供了更简易的方法。角度传感提供了更简易的方法。

【技术实现步骤摘要】
一种光线角度传感器及光线角度传感方法


[0001]本专利技术涉及光学
，尤其涉及一种光线角度传感器及光线角度传感方法。

技术介绍

[0002]太阳能是目前人类能够利用的可再生能源中分布最广、最为丰富的，将太阳能转化为电能需要用到光伏发电技术，而一天之中太阳光的辐射角度是不断变化的，这将导致光伏组件接受光照的面积也在不断变化，光伏发电效率也随之受到影响。因此想要获得较高的太阳能发电效率，就需要在太阳能发电装置上使用光线角度传感器来时刻感知光线角度的变化以据此调整光伏组件的角度。而太阳光线角度的变化较为缓慢，为了不让光伏组件的角度调整过多的滞后于光线角度的变化，这就需要一种能够感知光线微小偏转角的高灵敏光线角度传感器，从而让光伏装置中的调整组件能时刻跟上光线角度的变化；另外为了降低光伏发电成本，光线角度传感器的结构越简单则越有利于实际应用。除此之外，在显微表征领域中，对光线角度的监测与控制也极为重要，光源的入射角会影响到显微镜对样品的观察，例如在使用体视显微镜观察芯片时，同轴光更多的可以观察到样品表面的信息，而使用斜入射光会更多的体现出样品表本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光线角度传感器，其特征在于，所述光线角度传感器包括拓扑结构的平行板波导，所述拓扑结构的平行板波导由一平行板波导及施加在平行板波导上的磁场构成，在所述磁场的作用下，平行板波导的带隙中产生两个拓扑边界态；所述平行板波导由一维双层光子晶体构成；所述一维双层光子晶体由n个依次分布的Type I型元胞与n个依次分布的Type II型元胞左右拼接组合而成，Type I型元胞绕其几何中心旋转180
°
后结构与Type II型元胞结构相同；所述磁场在垂直于散射子结构平面处施加，以使一维双层光子晶体的磁导率变为旋磁形式，两种类型的元胞具有完全相同的能带结构，n个Type I型元胞与n个Type II型元胞左右拼接组合，形成拓扑结构的平行板波导。2.根据权利要求1所述的光线角度传感器，其特征在于，所述一维双层光子晶体中每个单元胞由四个散射子组成，胞内散射子分为上下两层，每层两个散射子，两层散射子之间的垂直距离固定不变；所述Type I型元胞为：元胞内上层两个散射子的间距小于下层两个散射子的间距；所述Type II型元胞为：元胞内上层两个散射子的间距大于下层两个散射子的间距。3.根据权利要求2所述的光线角度传感器，其特征在于，所述平行板波导的元胞晶格常数a＝22cm，波导上下硬边界所隔宽度h＝29.6cm，波导中Type I型元胞上层层内散射子间距d1＝6.6cm，下层层内散射子间距d2＝15.4cm，波导中Type II型元胞上层层内散射子间距d3＝15.4cm，下层层内散射子间距d4＝6.6cm。4.根据权利要求2所述的光线角度传感器，其特征在于，所述单元胞中散射子半径为2.67cm，上下层散射子水平中心线的垂直距离固定为14.8cm。5.根据权利要求2所述的光线角度传感器，其特征在于，光透射谱范围为0.40～0.44GHz。6.根据权利要求1所述的光线角度传感器，其特征在于，所述光子晶体的材料为具有旋磁特性的材料。7.根据权利要求1所述的光线角度传感器，其特征在于，所述光子晶体的材料为...

【专利技术属性】
技术研发人员：何程，周彬，谢建斓，陈延峰，
申请(专利权)人：南京大学，
类型：发明
国别省市：