一种超薄无衬底颜色可调谐的表面等离子体滤波器

    公开(公告)号:CN110888189B

    公开(公告)日:2022-04-22

    申请号:CN201911291223.7

    申请日:2019-12-16

    Abstract: 本发明涉及微纳集成光学器件技术领域,公开了一种超薄无衬底颜色可调谐的表面等离子体滤波器。所述滤波器结构包括:波导层,缓冲层和矩形金属纳米盘阵列。其中波导层上覆盖有缓冲层,缓冲层上刻蚀有均匀排布的矩形金属纳米盘阵列,矩形金属纳米盘阵列x方向周期为Px,y方向周期为Py。当x与y相等,通过改变x(y)方向周期,可实现对滤出颜色的静态调制,当x与y不相等,可通过改变周期以实现对滤出颜色的静态调制,改变光的偏振以实现对滤出颜色的动态调制。本专利有着体积小,传输效率高,结构设计简单,能够同时实现对颜色的静态调制以及动态调制,可固定TE(TM)偏振滤出颜色,单独调制TM(TE)偏振下滤出的颜色等优点。本发明在未来光电器件集成,超高分辨率成像,LCD液晶显示系统等领域都有重要的应用。

    基于磁光效应的D型光子晶体光纤多参量SPR传感器

    公开(公告)号:CN110823841A

    公开(公告)日:2020-02-21

    申请号:CN201911178130.3

    申请日:2019-11-27

    Abstract: 本发明公开了一种基于磁光效应的D型光子晶体光纤多参量SPR传感器。所述D型光子晶体光纤传感器包括具有平面壁和曲面侧壁的多模光子晶体光纤,其横截面呈D形,在所述D型侧面上具有传感层,纤芯右侧对称的空气孔填充有温敏介质,纤芯下方空气孔填充有磁光介质。本发明在D形光子晶体光纤侧抛表面镀有一层金薄膜,作为传感层,实现高灵敏度的SPR折射率传感器,温敏介质由甲苯构成,实现温度传感,磁光介质由Fe3O4构成,实现磁场传感。本发明的优点是:克服了传统光纤传感器传感参数单一的不足,实现了温度、磁场、折射率三参量的实时测量。另外D型结构的设计减小了传感层与纤芯的距离,有利于与样品的强相互作用,进而实现了高达57900nm/RIU的超高传感灵敏度。该传感器设计新颖,体积小,集成度高,在未来实现光电子集成器件及多功能传感检测领域具有重要的应用前景。

    一种横向MIM格点阵等离激元吸收器

    公开(公告)号:CN111552014B

    公开(公告)日:2022-04-29

    申请号:CN202010416222.7

    申请日:2020-05-17

    Abstract: 本发明为一种横向MIM格点阵等离激元吸收器,由介质基底和具有周期性的金属纳米颗粒阵列构成,每组金属纳米颗粒由两个相对的金长方体块及其中间所夹的介质层构成。入射光为磁场方向平行于介质基底平面的TM平面波,其波矢k与竖直方向有一定夹角,从而可以在金属纳米颗粒阵列中激发OLP形式的格点阵等离激元,且相邻的纳米金属单元之间会产生较强的共振耦合,在特定的结构参数和入射角下就会对入射光产生特定的吸收峰。并且相比于与其它基于阵列的等离激元吸收器具有很高的品质因数和很好的调谐性,该横向MIM格点阵等离激元吸收器在微纳光学集成器件领域具有着良好的应用前景。

    一种横向MIMI格点阵等离激元共振吸收器

    公开(公告)号:CN111580197A

    公开(公告)日:2020-08-25

    申请号:CN202010416220.8

    申请日:2020-05-17

    Abstract: 一种横向MIMI格点阵等离激元吸收器。由折射率为1.52的介质基底和以MIMI结构基本单元进行周期性排列形成的横向MIMI格点阵列构成,MIMI结构基本单元是由两列银长方体块和两列二氧化硅长方体块交替堆积形成,每列长方体块的长度和高度完全相同,垂直竖立在介质基底的上表面。整个结构放置在均匀的介质环境中,入射平面光波的入射方向即波矢k与介质基底的上表面垂直,入射光的电场方向平行于银长方体块和二氧化硅长方体块的长,入射光的磁场方向平行于银长方体块和二氧化硅长方体块的宽。通过两种不同的共振形式在吸收光谱上产生两个窄的共振吸收峰,且对介质环境折射率的变化具有很高的灵敏度,在生物化学物质检测领域具有很高的应用价值。

    一种横向MIMI格点阵等离激元共振吸收器

    公开(公告)号:CN111580197B

    公开(公告)日:2022-05-17

    申请号:CN202010416220.8

    申请日:2020-05-17

    Abstract: 一种横向MIMI格点阵等离激元吸收器。由折射率为1.52的介质基底和以MIMI结构基本单元进行周期性排列形成的横向MIMI格点阵列构成,MIMI结构基本单元是由两列银长方体块和两列二氧化硅长方体块交替堆积形成,每列长方体块的长度和高度完全相同,垂直竖立在介质基底的上表面。整个结构放置在均匀的介质环境中,入射平面光波的入射方向即波矢k与介质基底的上表面垂直,入射光的电场方向平行于银长方体块和二氧化硅长方体块的长,入射光的磁场方向平行于银长方体块和二氧化硅长方体块的宽。通过两种不同的共振形式在吸收光谱上产生两个窄的共振吸收峰,且对介质环境折射率的变化具有很高的灵敏度,在生物化学物质检测领域具有很高的应用价值。

    一种D型光子晶体光纤表面等离子体共振的多参量传感器

    公开(公告)号:CN112098339A

    公开(公告)日:2020-12-18

    申请号:CN202010712874.5

    申请日:2020-07-22

    Abstract: 本发明提供了一种可同时实现多参量(温度、磁场强度和折射率)检测用的D型光子晶体光纤(PCF)表面等离子体共振(SPR)的传感器。所述D型PCF在纤芯两侧的两个空气孔分别引入磁流体和温敏介质形成通道1和通道2。本发明在D形PCF的侧抛平面、通道1和通道2的内壁分别涂覆金属膜;利用SPR效应,形成折射率传感通道;利用磁流体的磁光效应,形成磁场传感通道;同时利用温敏介质的温敏效应,形成温度传感通道,从而设计实现温度、磁场强度和折射率的多参量同时检测的传感器。本发明的优点是:克服传统光纤传感器单一测量的不足,实现了多参量同时检测;另外,D型结构减少了传感器与纤芯的距离,使传感器迅速检测待测液变化,实现高灵敏度传感。

    一种横向MIM格点阵等离激元吸收器

    公开(公告)号:CN111552014A

    公开(公告)日:2020-08-18

    申请号:CN202010416222.7

    申请日:2020-05-17

    Abstract: 本发明为一种横向MIM格点阵等离激元吸收器,由介质基底和具有周期性的金属纳米颗粒阵列构成,每组金属纳米颗粒由两个相对的金长方体块及其中间所夹的介质层构成。入射光为磁场方向平行于介质基底平面的TM平面波,其波矢k与竖直方向有一定夹角,从而可以在金属纳米颗粒阵列中激发OLP形式的格点阵等离激元,且相邻的纳米金属单元之间会产生较强的共振耦合,在特定的结构参数和入射角下就会对入射光产生特定的吸收峰。并且相比于与其它基于阵列的等离激元吸收器具有很高的品质因数和很好的调谐性,该横向MIM格点阵等离激元吸收器在微纳光学集成器件领域具有着良好的应用前景。

    基于石墨烯包覆的双芯D型光子晶体光纤SPR传感器

    公开(公告)号:CN110596051A

    公开(公告)日:2019-12-20

    申请号:CN201910820887.1

    申请日:2019-09-01

    Abstract: 本发明提供了一种石墨烯包覆的双芯D型光子晶体光纤SPR折射率传感器。所述光纤SPR传感器包括一具有平面壁和曲面侧壁的折射率引导型光子晶体光纤,所述折射率引导型光子晶体光纤留有左右相互对称的两个纤芯,横截面呈D形,在所述平面壁上具有传感层。本发明在D形光子晶体光纤表面,左右纤芯所对应的传感层分别为石墨烯包覆的金/银纳米柱。利用金/银纳米柱表面产生的等离子体共振对周围的介质环境十分敏感的特性,可以将金属表面临近物质的折射率的微小变化转换成可测量的吸收峰的位移,设计实现高灵敏度的光子晶体光纤SPR传感器。本发明的优点是:双芯结构的设计拓宽了该折射率传感器的检测范围。石墨烯包覆金/银纳米柱的设计既能明显提高传感器的灵敏度,又能有效防止银纳米柱的腐蚀及氧化。该传感器设计新颖,结构简单,体积小,检测范围宽,抗腐蚀能力强,灵敏度高,是一种实用的折射率传感器。

    一种基于H型阵列的全介质超表面颜色滤波器

    公开(公告)号:CN112558209A

    公开(公告)日:2021-03-26

    申请号:CN202011495449.1

    申请日:2020-12-17

    Abstract: 本发明公开了一种基于H型阵列的全介质超表面颜色滤波器。所述滤波器结构为:在衬底上刻蚀介质纳米阵列,其中纳米阵列的单元结构为H型介质纳米结构。该结构由两个长度宽度相等且对称平行的介质矩形块,一个垂直于两个平行矩形块正中且宽度与之相等的介质矩形块构成。在本发明实例中,衬底材料为二氧化硅,介质纳米阵列材料为硅,厚度为75nm,阵列x方向填充因子为0.55,y方向填充因子为0.9。利用光激发硅纳米结构的电与磁的Mie共振,以及共振波长与硅纳米结构形状尺寸的强相关特性,本发明可通过按比例缩放结构大小、改变H型介质纳米结构中矩形块的长与宽来调控滤出颜色,其滤出的颜色具有极高的饱和度。

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