基于耦合谐振环的太赫兹超构波导薄膜传感器制造技术

本发明专利技术提供的是基于耦合谐振环的太赫兹超构波导薄膜传感器。其特征是：它由底层铜金属板1，中间介电层2，顶层方圆形铝制谐振环3组成。该传感器打破了传统基于波导的传感器的设计思路，通过将亚波长超材料结构与传统波导结构相结合，利用周期性排列的一维分裂环阵列，有效地约束了光束在该结构中的前向传播，使传感器具备了灵敏度高达0.089THz/R.I.的卓越性能。本发明专利技术深入讨论了耦合谐振环对于电磁波在石英介质中传播的限制作用及方圆形谐振环的耦合模式，不仅实现了高性能传感器的设计目标，还为太赫兹频段下传感器设计与应用提供了新的视角和方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术设计的是基于耦合谐振环的太赫兹超构波导薄膜传感器，可用于医疗诊断、工厂自动化生产及环境监测等领域。

技术介绍

1、传统光波导器件作为光学传感领域的常用器件，因其具有高灵敏度、优异的稳定性以及出色的抗电磁干扰能力而受到广泛应用。然而，由于波导传感器的设计往往依赖于一定长度的波导结构，这不可避免地导致了器件尺寸的增大。此外，光波导器件的制造过程涉及特殊材料和精细工艺，对加工设备和技术要求较高，导致生产成本增加，工艺控制难度提升。随着技术进步，为了在硅基平台上实现更多功能集成并提升空间利用效率，提高光波导器件的集成度迫在眉睫。然而，传统方法受到衍射极限的约束，面临着固有的局限性。随着加工技术的迅猛发展，特别是微纳光学领域的超表面技术备受研究者关注，这为光波导器件的设计提供了新的思路，促使研究者们将亚波长结构引入光学集成器件设计中。

2、太赫兹超表面是一种由人工制造的亚波长结构，其结构尺度远小于太赫兹波长，展现出对太赫兹波独特的响应特性。这些超表面通常由金属或半导体微结构组成，通过调整微结构排列方式，可以对太赫兹波进行有效的引导、聚焦和反射等本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于耦合谐振环的太赫兹超构波导薄膜传感器；其特征是：它由a个单元结构组成，波导总长度为L1；单元结构由底层铜金属板1，中间介电层2，顶层方圆型铝制谐振环3组成，周期为p，其中底层铜金属板的厚度为h1，中间介电层高度为h2，顶层方圆型铝制谐振环厚度为h3，整个结构的最上层覆盖折射率可变的待测物，厚度为d。

2.根据权利要求1所述的基于耦合谐振环的太赫兹超构波导薄膜传感器，其特征是：整体结构从下到上分别为底层铜金属板，中间介电层和顶层方圆型铝制谐振环；铜金属板的电导率为5.96×107Sm-1，中间介电层的介电常数为3.75，顶层方圆型铝制谐振环的电导率为3.56×107Sm...

【技术特征摘要】

1.基于耦合谐振环的太赫兹超构波导薄膜传感器；其特征是：它由a个单元结构组成，波导总长度为l1；单元结构由底层铜金属板1，中间介电层2，顶层方圆型铝制谐振环3组成，周期为p，其中底层铜金属板的厚度为h1，中间介电层高度为h2，顶层方圆型铝制谐振环厚度为h3，整个结构的最上层覆盖折射率可变的待测物，厚度为d。

2.根据权利要求1所述的基于耦合谐振环的太赫兹超构波导薄膜传感器，其特征是：整体结构从下到上分别为底层铜金属板，中间介电层和顶层方圆型铝制谐振环；铜金属板的电导率为5.96×107sm-1，中间介电层的介电常数为3.75，顶层方圆型...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈明，宋雨晴，储茜茜，王伟，胡旭东，胡婷，
申请(专利权)人：桂林电子科技大学，
类型：发明
国别省市：