一种中红外多峰窄带高品质因素超表面滤波器及方法技术

技术编号:44664362 阅读:15 留言:0更新日期:2025-03-19 20:21
本发明专利技术公开了一种中红外多峰窄带高品质因素超表面滤波器及方法,其中滤波器包括:介质层;超表面,设置在所述介质层上,包括多个周期排列的半导体结构,所述半导体结构由多个不同尺寸的长方体构成;所述超表面在TE极化模式的电磁波的垂直入射下,电磁波在半导体结构内产生多种电磁谐振共振模式,以实现滤波效果;其中,多种电磁谐振共振模式包括电偶极子谐振、磁偶极子谐振、多偶极子谐振或者Fano共振。本发明专利技术通过调节半导体结构的几何尺寸参数,进行滤波频率的红移或者蓝移,从而实现带有多峰的高品质因素的滤波效果,进而实现优良的窄带滤波与气体检测功能。本发明专利技术可广泛应用于特殊气体传感器设计领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及中红外波段的电磁超表面器件设计与特殊气体传感器设计领域,尤其涉及一种中红外多峰窄带高品质因素超表面滤波器及方法


技术介绍

1、超表面是一种具有人工设计结构的复合材料,展现出天然材料不具备的超常物理性质,这些性质主要来源于材料的人工特殊结构,由亚波长单元结构周期性排列构成,具有自然材料所不具备的超常电磁特性,例如负磁导率,负折射率,负介电常数等,所以超表面技术近年来一直是一个具有吸引力的研究前沿。fano类共振是由辐射波的连续谱和一个光谱上重叠的非辐射(暗)模式之间的干涉构建的。fano共振相对于对称的洛伦兹线型,共振的谱线是不对称的,可用于非线性光学以及光学滤波器。此外,fano共振可以增加局域电磁场的场强,对周围环境的变化极为敏感,因此,其也可以用于传感器的研制。

2、每种气体分子都有独特的振动和旋转能级,对应的红外光谱中会表现出特定的吸收或发射波长。例如,二氧化碳(co2)在4.26μm附近有一个强吸收峰,而甲烷(ch4)在3.3μm附近有一个特征峰。通过设计特定的超表面结构,传感器可以被调谐为只透过特定气体对应的红外特征波本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种中红外多峰窄带高品质因素超表面滤波器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种中红外多峰窄带高品质因素超表面滤波器,其特征在于,通过调整单个周期内的半导体结构的几何尺寸参数,以打破结构的对称性,利用结构的不对称性形成多高透射峰的滤波效果。

3.根据权利要求1所述的一种中红外多峰窄带高品质因素超表面滤波器,其特征在于,所述介质层的材料为BaF2。

4.根据权利要求1所述的一种中红外多峰窄带高品质因素超表面滤波器,其特征在于,所述半导体结构的锗。

5.根据权利要求1所述的一种中红外多峰窄带高品质因素超表面滤波器,其特征在于,所述...

【技术特征摘要】

1.一种中红外多峰窄带高品质因素超表面滤波器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的一种中红外多峰窄带高品质因素超表面滤波器,其特征在于,通过调整单个周期内的半导体结构的几何尺寸参数,以打破结构的对称性,利用结构的不对称性形成多高透射峰的滤波效果。

3.根据权利要求1所述的一种中红外多峰窄带高品质因素超表面滤波器,其特征在于,所述介质层的材料为baf2。

4.根据权利要求1所述的一种中红外多峰窄带高品质因素超表面滤波器,其特征在于,所述半导体结构的锗。

5.根据权利要求1所述的一种中红外多峰窄带高品质因素超表面滤波器,其特征在于,所述半导体结构包括四个长方体。

6.根据权利要求5所述的一种中红外多峰...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈泽轩周绍林朱刚毅孙海洋
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:

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