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公开(公告)号：CN117606619A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311637137.3
申请日：2023-12-01
Applicant: 重庆大学
Abstract: 一种基于可调谐表面等离激元的增强探测一体化红外光谱芯片，自上而下依次为源极及漏级、石墨烯/氮化硼异质结、纳米间隙层、介质超表面、电介质层、红外探测器、衬底。其中，介质超表面与石墨烯/氮化硼异质结之间具有纳米间隙层，介质超表面作为栅极，石墨烯/氮化硼异质结表面蒸镀源极及漏级，形成可调谐表面等离激元波导谐振器。红外探测器通过电介质层与可调谐表面等离激元波导谐振器纵向集成，用于红外光谱信号探测。在红外光波照射下，激发低损耗的表面等离激元模式，通过外电场调控谐振峰实现宽波段波长扫描，按时间序列依次获得红外光谱信号，通过处理可获得分子的红外光谱吸收信号，最终实现“光谱增强”与“光谱探测”一体化红外光谱芯片。本发明具有灵敏度高，探测物质种类范围广，体积小，集成度高等优点。
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公开(公告)号：CN117606618A
公开(公告)日：2024-02-27
申请号：CN202311614210.5
申请日：2023-11-29
Applicant: 重庆大学
IPC: G01J3/28 , G06T3/4053 , G06N3/126 , G01J3/26 , G01N21/35
Abstract: 本发明涉及红外光谱成像技术领域，具体涉及一种基于可调谐像素化超表面增强的红外光谱成像系统及制备方法，包括自下而上依次设置的红外探测器单元、电介质层、像素化超表面阵列单元、纳米间隙层和石墨烯层，所述像素化超表面阵列单元几何结构参数由遗传算法逆向设计得到，用于实现超低损耗声学石墨烯等离激元模式与自由空间光的波矢匹配；所述像素化超表面阵列单元、纳米间隙层和石墨烯层形成的谐振器单元在红外光波激发下，产生不同谐振频率的低损耗声学石墨烯等离激元，从而在空间上对入射光波进行窄带滤波，实现高分辨光谱调制。其具有集成度高、灵敏度高、工作波段宽、可实现多种未知痕量分子探测等优点。
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公开(公告)号：CN108226079B
公开(公告)日：2019-03-12
申请号：CN201711482994.5
申请日：2017-12-29
Applicant: 重庆大学
IPC: G01N21/3563
Abstract: 一种金属石墨烯多层谐振结构增强拉曼红外双光谱器件，包括衬底、金属反射层、介质层、金属微米天线、石墨烯薄膜、金属纳米颗粒。介质层位于金属微米天线和金属反射层之间，形成金属‑介质‑金属反射型微米天线结构。石墨烯薄膜位于金属纳米颗粒和金属微米天线之间，形成纳米间隙。在红外光波照射下，激发金属微米天线的天线谐振效应，在宽波段范围内增强痕量分子的红外吸收光谱信号。在可见光波段激光照射下，激发金属纳米颗粒的局域表面等离激元，在金属纳米颗粒与金属微米天线之间的纳米间隙产生高强度的局域电场谐振模式，增强痕量分子的拉曼散射信号。本发明具有增强波段宽，增强因子高，可大面积加工，成本低廉，探测物质种类范围广等优点。
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公开(公告)号：CN108226079A
公开(公告)日：2018-06-29
申请号：CN201711482994.5
申请日：2017-12-29
Applicant: 重庆大学
CPC classification number: G01N21/658 , G01N21/35
Abstract: 一种金属石墨烯多层谐振结构增强拉曼红外双光谱器件，包括衬底、金属反射层、介质层、金属微米天线、石墨烯薄膜、金属纳米颗粒。介质层位于金属微米天线和金属反射层之间，形成金属‑介质‑金属反射型微米天线结构。石墨烯薄膜位于金属纳米颗粒和金属微米天线之间，形成纳米间隙。在红外光波照射下，激发金属微米天线的天线谐振效应，在宽波段范围内增强痕量分子的红外吸收光谱信号。在可见光波段激光照射下，激发金属纳米颗粒的局域表面等离激元，在金属纳米颗粒与金属微米天线之间的纳米间隙产生高强度的局域电场谐振模式，增强痕量分子的拉曼散射信号。本发明具有增强波段宽，增强因子高，可大面积加工，成本低廉，探测物质种类范围广等优点。
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公开(公告)号：CN105699358A
公开(公告)日：2016-06-22
申请号：CN201610281215.4
申请日：2016-04-29
Applicant: 重庆大学
CPC classification number: G01N21/658 , B82Y30/00 , G01N21/35
Abstract: 基于石墨烯与纳米金复合的表面拉曼及红外光谱双增强探测方法，包括光源、透镜、石墨烯纳米带与纳米金颗粒复合基底、红外傅里叶光谱仪以及拉曼光谱仪。红外光源和激光光源分别发出的红外光波和可见光波经合束镜后照射到石墨烯纳米带与纳米金颗粒复合基底上，光波与基底上吸附的痕量分子相互作用后，反射光经聚焦透镜汇聚进入红外傅里叶光谱仪，同时散射光被汇聚进入拉曼光谱仪。纳米金颗粒的局域表面等离子体效应能增强痕量分子的拉曼散射信号，同时石墨烯表面等离子体效应可以在宽波段范围内动态增强痕量分子的红外吸收光谱信号。本发明在同一基底上实现表面拉曼及宽波段红外光谱信号的双增强，具有增强波段宽，探测灵敏度高，探测物质种类范围广，稳定性好等优点。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN103776790B
公开(公告)日：2016-03-23
申请号：CN201410065014.1
申请日：2014-02-25
Applicant: 重庆大学
IPC: G01N21/35 , G01N21/552 , G02B26/00 , B82Y20/00
Abstract: 本发明涉及一种基于石墨烯纳米天线的红外光谱增强及探测方法及装置，包括光源，准直透镜，单点探测器，基于三维石墨烯纳米天线的MEMS光栅光调制器。光源发出的红外光经准直透镜照射到基于三维石墨烯纳米天线的MEMS光栅光调制器上，MEMS光栅光调制器的干涉信号被单点探测器探测得到，探测信号再经过傅里叶变换解调，进行光谱重现，根据所得光谱信息实现对痕量分子的检测；该装置具有稳定性好，响应速度快，灵敏度高，宽波段动态可调谐，增强因子高等优点，有望大幅度提高红外光谱分析技术的探测物质种类及灵敏度，具有巨大的发展空间和广泛的应用前景。
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公开(公告)号：CN102620829B
公开(公告)日：2014-10-15
申请号：CN201210105894.1
申请日：2012-04-12
Applicant: 重庆大学
Abstract: 本发明涉及一种基于可编程MEMS微镜和单点探测器的傅里叶变换红外光谱仪，其采用宽带光作为光源，光源发出的光经过准直透镜准直成平行光照射到可编程MEMS微镜，可编程MEMS微镜通过偏转不同角度选择合适的反射光进入分束镜，经过分束镜的一路光到达平面反射镜，经过分束镜的另外一路光到达阶梯/斜面反射镜，从平面反射镜和阶梯/斜面反射镜反射回来的光依次经过分束镜，由汇聚透镜汇聚到单点探测器上，实现对干涉光强度的探测。通过驱动上述可编程MEMS微镜，使经过分束镜的透射光到达阶梯/斜面反射镜的不同位置，实现不同光程差干涉。单点探测器可依次获得不同光程差的干涉光强，利用傅立叶变换方法解调还原出光谱信息，从而实现对样品池待测物质的检测。
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公开(公告)号：CN101285765B
公开(公告)日：2011-08-03
申请号：CN200810069762.1
申请日：2008-05-29
Applicant: 重庆大学
IPC: G01N21/25
Abstract: 一种面向食品安全监测的多光栅可编程全色光谱仪，包括光源、样品池、探测部分、色散元件，成像装置、可编程空间光调制器面阵和几个针对不同波段的探测器；光源发出的光，经过样品池入射到色散元件上，由各个参数不同的色散元件将不同波长的光入射到可编程空间光调制器面阵，通过施加驱动电压对可编程空间光调制器面阵进行调制，使后续设置的多个单一探测器分别按时间顺序依次获得各种波长的光强或几种波长光的合成光强，最后利用数字变换方法实现对光谱的监测。本仪器的色散元件采用光栅或商用光盘等，可编程空间光调制器面阵为基于MOMES技术的空间光调制器面阵，光电探测部分仅为几个针对不同波段的探测器，具有价格低廉、体积小、响应速度快、便携使用、可实现全谱探测等优点。
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公开(公告)号：CN102128812A
公开(公告)日：2011-07-20
申请号：CN201010611888.4
申请日：2010-12-29
Applicant: 重庆大学
Abstract: 本发明提供了一种基于激光远距离供能的痕量气体检测装置和方法，涉及环境监测技术领域；包括光源、分束镜、光探测器、光散射元件、无线传感器节点、信号处理电路和光谱分析处理模块；光源发出的激光经过分束镜分束，透射激光经过光散射器件给无线传感器节点供能，反射激光被光探测器接收，将光信号转换为电信号；经过光谱分析模块的处理分析，得到被监测空间的光谱信息；与光源数据库的光谱信息进行比较，识别出被监测环境中存在的被检测气体及其含量；本装置和方法充分利用了为无线传感器节点供能的激光光束，在设置有无线传感器节点的网络中集成环境痕量气体检测，提高环境监测装置的全面性和工作效率。
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公开(公告)号：CN102097497A
公开(公告)日：2011-06-15
申请号：CN201010607188.8
申请日：2010-12-27
Applicant: 重庆大学
IPC: H01L31/0216 , H01L31/0224 , H01L31/04
Abstract: 一种高转换效率的太阳能电池，属于半导体材料应用领域。本发明是在太阳能电池原有的增透膜中形成有周期性的纳米结构（如纳米线光栅、纳米孔阵列）。这种纳米结构能够降低增透膜的等效折射率，使增透膜的折射率能够与衬底相匹配从而提高膜的抗反性，增加太阳能电池的光吸收，从而提高太阳能电池的转换效率；理论分析表明采用纳米结构增透膜后太阳能电池的转换效率在400nm-1000nm有较大的提高，特别是在短波段有很大的提高；本发明只需要在传统太阳能电池加工工艺的基础上使用光刻和刻蚀就能够实现，和传统的太阳能电池的加工工艺相兼容，能够广泛应用于光伏产业。
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