一种石墨烯金属超表面Fano共振可调吸收器制造技术

本发明专利技术公开了一种石墨烯金属超表面Fano共振可调吸收器，所述可调吸收器包括玻璃衬底、石墨烯、金属超表面及法布里‑珀罗谐振腔（Fabry–Pérot cavity，F‑P谐振腔）。金属超表面用于被入射光直接激发，产生局域表面等离激元共振作为构成法诺共振的亮态；法布里‑珀罗谐振腔用于被入射光间接激发，产生法布里‑珀罗谐振腔共振作为构成法诺共振的暗态。两种共振态耦合形成法诺共振，石墨烯用于实现法诺共振波长的可调性。本发明专利技术使用石墨烯金属超表面，可用于产生法诺共振可调吸收器，且具有高品质因数和偏振不敏感特性，提高了吸收器在生物医学领域进行特定分子检测的精度和灵活性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于可调吸收器，特别是一种石墨烯金属超表面fano共振可调吸收器。

技术介绍

1、法诺共振是一种由亮态和暗态干涉产生的非对称线形的共振现象，由于其具有尖锐的共振峰和显著的近场增强，近年来在光学领域得到人们深入研究。由于品质因素远高于局域表面等离子体共振，法诺共振被广泛应用于光学传感器、光学开光、特定分子检测等方面。法诺共振可以在纳米结构尺寸中被激发，产生方式有多种，例如不同折射率构成的无序结构、波导中的导模耦合、打破对称的超表面结构，以及超表面与法布里-珀罗谐振腔的模式耦合。

2、通过打破结构对称的超表面来产生法诺共振是目前产生法诺共振比较常见的方法。超表面是一种人工二维超材料，因为独特的光学性质而受到广泛关注，被广泛应用于吸收器，分束器等领域。超表面由亚波长结构尺寸单元周期性排列组成，利用超表面的纳米结构可以产生局域表面等离子共振，纳米颗粒或金属会对 光子能量产生很强的吸收作用，就会发生局域表面等离子体共振的现象，这时会在光谱上出现一个强的共振吸收峰。同时，纳米结构在入射光的激发下会因为偶极矩而产生共振，当打破纳米结构的对称性时，会本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种石墨烯金属超表面Fano共振可调吸收器，其特征在于，所述可调吸收器包括玻璃衬底、金属超表面、法布里-珀罗谐振腔及石墨烯；所述金属超表面用于激发局域表面等离激元共振，作为构成法诺共振的亮态，所述法布里-珀罗谐振腔产生的共振用于构成法诺共振的暗态，所述石墨烯用于调节法诺共振波长；所述可调吸收器可在近红外波段产生双法诺共振，通过控制石墨烯外加电压可改变石墨烯费米能级进而改变石墨烯介电常数，从而改变石墨烯的光学性质，实现共振波长的可调。

2.根据权利要求1所述的石墨烯金属超表面Fano共振可调吸收器，其特征在于，所述法布里-珀罗谐振腔包括两面平行反射镜，所述两面平行反射镜分别...

【技术特征摘要】

1.一种石墨烯金属超表面fano共振可调吸收器，其特征在于，所述可调吸收器包括玻璃衬底、金属超表面、法布里-珀罗谐振腔及石墨烯；所述金属超表面用于激发局域表面等离激元共振，作为构成法诺共振的亮态，所述法布里-珀罗谐振腔产生的共振用于构成法诺共振的暗态，所述石墨烯用于调节法诺共振波长；所述可调吸收器可在近红外波段产生双法诺共振，通过控制石墨烯外加电压可改变石墨烯费米能级进而改变石墨烯介电常数，从而改变石墨烯的光学性质，实现共振波长的可调。

2.根据权利要求1所述的石墨烯金属超表面fano共振可调吸收器，其特征在于，所述法布里-珀罗谐振腔包括两面平行反射镜，所述两面平行反射镜分别由金层和金纳米环阵列构成。

3.根据权利要求2所述的石墨烯金属超表面fano共振可调吸收器，其特征在于，所述法布里-珀罗谐振腔结构中，n阶腔模共振波长、腔长l及腔内介质折射率需满足以下公式：

4.根据权利要求1所述的石墨烯金属超表面fano共振可调吸收器，其特征在于，所述金属超表面采用金纳米环阵列结构，阵列结构具有周期性；对于无开口的金纳米环，入射光可直接激发局域表面等离激元共振，构成法诺共振的亮...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈哲，施余豪，冉亚男，熊立翔，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：