【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及薄膜光学及微纳加工，尤其涉及一种实现动态荧光定向辐射量子点集成水凝胶纳米微腔及方法。
技术介绍
1、如今，将纳米光子结构与非相干发射源集成已成为增强和操纵光与物质的相互作用的重要手段。目前已经探索了诸多类型的发光超表面，利用purcell效应、局域共振、连续体中的紧束缚态等原理静态放大光致发光效率。此外，由于在亚波长尺度上的相位操纵的自由度，使用超原子的发光超表面进一步实现了远场衍射中的发射控制，包括荧光的定向发射和聚焦。在超越以往的静态调控之外，有源超表面创新性地通过热调谐、电气调谐、利用相变材料等方式实现了发射的动态调控功能。尽管在光谱和波束定向方面已经展示了各种可调发射的研究，但光发射器件面临的一个关键挑战是如何利用更可靠的原理、更低成本和简单的制备流程以实现大面积的主动调谐。现有技术中，对荧光的操纵是目前比较热点的研究方向，但已发表的研究成果中，光发射器件的结构会相对复杂，制作成本高，且调控方式聚焦在热、电等方式，因此需要结构更简单的器件、调控方式更易实现的方式进行操纵。随着薄膜光学向微型化和功能化推进，将多层膜结...
【技术保护点】
1.一种实现动态荧光定向辐射的量子点集成水凝胶纳米微腔，其特征在于：所述纳米微腔由金属层-水凝胶量子点集成层-金属层构成；所述纳米微腔的共振吸收波长取决于水凝胶量子点集成层的厚度；所述水凝胶量子点集成层的厚度与碳量子点的荧光发射波长相匹配。
2.根据权利要求1所述的纳米微腔，其特征在于：所述水凝胶量子点集成层的基材为聚乙烯醇；所述金属层为银；所述水凝胶量子点集成层吸水后可发生膨胀；所述量子点为碳量子点；所述三层结构均为微纳尺度。
3.根据权利要求2所述的纳米微腔，其特征在于：对于空间中斜入射的泵浦光，可激发水凝胶量子点集成层中的碳量子点荧光发射...
【技术特征摘要】
1.一种实现动态荧光定向辐射的量子点集成水凝胶纳米微腔，其特征在于：所述纳米微腔由金属层-水凝胶量子点集成层-金属层构成；所述纳米微腔的共振吸收波长取决于水凝胶量子点集成层的厚度；所述水凝胶量子点集成层的厚度与碳量子点的荧光发射波长相匹配。
2.根据权利要求1所述的纳米微腔，其特征在于：所述水凝胶量子点集成层的基材为聚乙烯醇；所述金属层为银；所述水凝胶量子点集成层吸水后可发生膨胀；所述量子点为碳量子点；所述三层结构均为微纳尺度。
3.根据权利要求2所述的纳米微腔，其特征在于：对于空间中斜入射的泵浦光，可激发水凝胶量子点集成层中的碳量子点荧光发射；所述荧光在腔内的发射方向为任意的。
4.根据权利要求3所述的纳米微腔，其特征在于：所述荧光在腔内的发射方向为任意的，是指在底层银反射的光继续在腔内进行多次反射，并在每次经过界面时存在一定的透射，并累计一定的相位δ，其表达式为δ＝2n1d1cosθ/λ(1)，其中λ、θ、n1、d1分别表示光的波长，光在中间介质层的传播角度，中间介质层的折射率和厚度，满足相位累计为2nπ的光将出射至自由空间。
5.根据权利要求4所述的纳米微腔，其特征在于：所述任意方向的荧光发射受水凝胶量子点集成层的厚度所调控，由于碳量子点...
【专利技术属性】
技术研发人员：李仲阳，李醒龙，代尘杰，万帅，时阳阳，王泽静，李哲，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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