一种增强太赫兹指纹谱探测的集成器件及制备方法技术

技术编号:42496266 阅读:13 留言:0更新日期:2024-08-22 14:06
本发明专利技术涉及高灵敏指纹谱分析领域,公开了一种增强太赫兹指纹谱探测的集成器件及其制备方法,集成器件包括太赫兹指纹谱传感器、太赫兹波发生器、第一太赫兹透镜组、第一金属喇叭口天线、第二金属喇叭口天线、第二太赫兹透镜组和太赫兹波接收器。其中,太赫兹指纹谱传感器为太赫兹微环谐振器,太赫兹微环由于具有较小的自由光谱范围,其密集的传输模式能作为采样点来无失真恢复待测物的指纹谱信息。同时,微环谐振器能将太赫兹场集中在谐振器中而大幅提升光场强度,因而提升了检测灵敏度。集成器件的制备方法简单、可靠,具有易得性。本发明专利技术从理论仿真与实验表征上均证明了该集成器件对于物质指纹谱恢复的完整性以及检测的高灵敏度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及高灵敏指纹谱分析领域,尤其涉及到一种高灵敏集成的生物指纹谱传感器及制备方法。


技术介绍

1、太赫兹传感的突出优势之一是物质识别。原理是:一些生物大分子其振动与转动能级往往集中于太赫兹波段,在吸收谱上表现为一系列吸收峰,通过测定这些吸收峰的频率位置与形状等信息可以辅助实现物质识别。实现方式为:用太赫兹波透过物质,通过测量太赫兹波的透射谱来分析物质的吸收特性。但是由于太赫兹波的波长远大于分子尺寸,吸收截面失配导致太赫兹波与物质的相互作用能力差,故直接探测的灵敏度较低。

2、为了提升检测灵敏度,需要引入合适的传感平台来提升太赫兹波与物质的相互作用能力。以往报道了金属线、超表面、硅波导等结构来改善检测效果。这其中,超表面对于太赫兹波与物质的相互作用强度有显著提升效果,但是由于其自由光谱范围较大,难以准确恢复待测物质的指纹谱特性,因而丢失了指纹谱恢复能力;波导类结构基于倏逝场或者spp效应感知外界物质的吸收特性进而完成传感,其可以完整恢复待测物质的指纹谱,但是检测灵敏度提升效果有限。因而迫切需要一个兼具高灵敏度与完整谱恢复能力的检测方案。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种增强太赫兹指纹谱探测的集成器件,其特征在于,包括太赫兹指纹谱传感器、太赫兹波发生器、第一太赫兹透镜组、第一金属喇叭口天线、第二金属喇叭口天线、第二太赫兹透镜组和太赫兹波接收器;

2.根据权利要求1所述的增强太赫兹指纹谱探测的集成器件,其特征在于,所述太赫兹指纹谱传感器为微环谐振器,所述微环谐振器包括相互耦合的直波导和微环;

3.根据权利要求2所述的增强太赫兹指纹谱探测的集成器件,其特征在于,所述微环谐振器为脊型波导的微环谐振器。

4.根据权利要求3所述的增强太赫兹指纹谱探测的集成器件,其特征在于,所述微环谐振器的脊波导的高度为60±20μm,波...

【技术特征摘要】

1.一种增强太赫兹指纹谱探测的集成器件,其特征在于,包括太赫兹指纹谱传感器、太赫兹波发生器、第一太赫兹透镜组、第一金属喇叭口天线、第二金属喇叭口天线、第二太赫兹透镜组和太赫兹波接收器;

2.根据权利要求1所述的增强太赫兹指纹谱探测的集成器件,其特征在于,所述太赫兹指纹谱传感器为微环谐振器,所述微环谐振器包括相互耦合的直波导和微环;

3.根据权利要求2所述的增强太赫兹指纹谱探测的集成器件,其特征在于,所述微环谐振器为脊型波导的微环谐振器。

4.根据权利要求3所述的增强太赫兹指纹谱探测的集成器件,其特征在于,所述微环谐振器的脊波导的高度为60±20μm,波导宽度为300±50μm,微环直径为5±2mm,直波导与微环的耦合距离为40±10μ...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈燎张新亮侯智博刘荣武
申请(专利权)人:华中科技大学
类型:发明
国别省市:

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