基于超构表面的宽谱集成快照式光谱仪构建方法

    公开(公告)号:CN117911555A

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202410021959.7

    申请日:2024-01-05

    Abstract: 本发明公开了一种基于超构表面的宽谱集成快照式光谱仪构建方法,是一种片上快照式光谱相机设计,采用数值仿真模拟,设计金属‑介质‑金属三层微结构单元搭建超表面滤光元件。通过优化设计超构表面每个检测通道内的超构单元的尺寸和排布方式构建多个透射率响应关系相异的光谱通道。采用光电传感器接收经过超表面调制的光强信息,利用事先训练完成的神经网络算法重构入射光谱。本发明的工作波段范围为1~10微米的宽红外波段,相较于传统光谱探测方式可以降低空间分辨率的损耗,在像素大小为30微米级别的面积内重建探测光谱透射曲线。并且还能快速得到光谱信息、实现动态光谱探测,拥有平衡采集空间和光谱信息的优点。

    一种红外量子阱光电探测器的吸收结构

    公开(公告)号:CN105355703B

    公开(公告)日:2017-03-22

    申请号:CN201510801646.4

    申请日:2015-11-18

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种红外量子阱光电探测器的吸收结构,属于亚波长光子学中光学器件领域。该吸收结构用于耦合入射电磁波到量子阱活性区域,包括上金属层、中间半导体层和下金属层,其中,上金属层为周期性的金属方块阵列,中间半导体层为量子阱层,下金属层为表面带有周期性金属方块阵列的金属平板。利用本发明这种金属微结构激发的微腔模式和杂化SSPs模式的耦合,能显著地提高量子阱活性区域对红外辐射的吸收,并且有效地增强对量子阱吸收至关重要垂直于量子阱平面的电场分量(Ez)的大小,从而克服了传统量子阱红外光电探测器对正入射的红外辐射不吸收的缺陷,该吸收结构对甚远红外光电探测器探测效率的提高具有很显著的作用。

    双宽带近红外吸收器
    3.
    发明公开

    公开(公告)号:CN102798906A

    公开(公告)日:2012-11-28

    申请号:CN201210335636.2

    申请日:2012-09-11

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种双宽带近红外吸收器,包括:一衬底;在所述衬底上沉积的厚度不小于100纳米的第一金属膜层;在所述第一金属膜层上密堆排列的单层介质球;在所述单层介质球上沉积的第二金属膜层。本发明的双宽带近红外吸收器对大角度入射的宽频段近红外电磁波具有完美的吸收效果,并且对近红外电磁波的偏振特性不敏感。在实际应用中,由于电磁环境复杂,斜入射波比正入射波更加普遍,各种偏振特性入射波比单一偏振特性入射波更加普遍,因此本发明能良好地适应复杂的电磁环境。本发明的双宽带近红外完美吸收器具有制备工艺简单、成本低、高可重复性和可大面积生产的优点,在电磁能量吸收、探测和转换等领域具有很大的应用前景。

    一种表面等离激元晶体的制备方法

    公开(公告)号:CN101698961B

    公开(公告)日:2011-10-19

    申请号:CN200910234027.6

    申请日:2009-11-19

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了表面等离激元晶体的制备方法,包括以下步骤:在衬底上排列亚微米或微米的二氧化硅微球,获得二维六角密堆微球阵列的胶体晶体;利用述胶体晶体作为模板,在微球表面沉积金属纳米颗粒,直至在晶体模板微球的表面形成相互连接的金属半球壳膜,并在金属半球壳膜表面胶粘金属导线;用有机聚合物填充晶体模板的空隙,直至包覆整个模板以及金属导线和金属半球壳膜的接触点;去除二氧化硅胶体晶体模板以及衬底,形成有机聚合物多孔薄膜;将有机聚合物多孔薄膜作为阴极,在有机聚合物多孔薄膜的球形空腔中沉积金属;利用甲苯溶解去除有机聚合物,得到形貌可控的表面等离激元晶体;本发明方法工艺简单并可对其中的金属颗粒形貌进行精确地控制。

    一种大面积二维超构材料的制备方法

    公开(公告)号:CN101928914A

    公开(公告)日:2010-12-29

    申请号:CN201010271570.6

    申请日:2010-09-02

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种大面积二维超构材料的制备方法,在衬底上排列大面积单畴二维六角密排胶体晶体;采用角度分辨的物理沉积方法,以上步中获取的胶体晶体作为掩模板,透过胶体晶体微球间的孔隙,在衬底上沉积出三角形的金属纳米颗粒;去除胶体晶体微球,在衬底上得到二维金属纳米结构的超构材料。本发明通过选择不同尺寸的胶体微球可以方便的调控点阵周期和三角形的大小,调节纳米颗粒沉积的角度和时间可以控制两个部分重叠的子单元的底边的长度以及子单元的厚度,从而调控超构材料的电磁响应;自组织结合镀膜技术制备超构材料,不需要电子束曝光技术等复杂技术,极大地降低了成本;工艺简单,对设备要求不高,费用低廉。

    一种表面等离激元晶体传感器及其制备方法

    公开(公告)号:CN101551330A

    公开(公告)日:2009-10-07

    申请号:CN200910027820.9

    申请日:2009-05-15

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种表面等离激元晶体传感器及其制备方法。该传感器包括表面周期性起伏的准三维金属半球壳膜,所述金属半球壳膜由金属纳米空心半球壳组成且形成二维六角密堆排列,相邻半球壳相互连接,任意三个相邻半球壳之间具有微孔。该传感器的制备方法为:将微米或亚微米介质微球通过自组装技术获得的胶体晶体作为模板;利用物理或化学的沉积方法,在模板微球的表面沉积金属纳米颗粒,直至金属的沉积量使得纳米颗粒形成连续的金属半球壳膜;再利用物理或化学的方法去除胶体晶体模板,得到由金属纳米空心半球壳构成的表面等离激元晶体传感器。本发明具有制备工艺简单、成本低、稳定性好、敏感度高、具有可重复性和操作简单的优点。

    二氧化硅包裹氧化铁的方法

    公开(公告)号:CN100545218C

    公开(公告)日:2009-09-30

    申请号:CN200710190935.0

    申请日:2007-12-03

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种二氧化硅包裹氧化铁的方法,包括以下步骤:将氧化铁颗粒均匀分散在醇和氨水的混合溶液中;然后在搅拌条件下加入到聚乙烯吡咯烷酮的正戊醇溶液中,继续搅拌15分钟~1小时;将正硅酸乙酯的醇溶液在搅拌条件下加入到上述反应液中,继续搅拌6~24小时;将反应液离心后,去除液体部分,得二氧化硅包裹的氧化铁颗粒。本发明利用聚乙烯吡咯烷酮对水的束缚和对氧化铁的良好吸附作用,成功地将正硅酸乙酯的水解反应局域于氧化铁的表面,从而实现了对氧化铁的均匀二氧化硅包裹。二氧化硅的层厚可以通过简单地增加正硅酸乙酯和氧化铁颗粒的质量比来连续地增加。本发明具有成本低廉、操作简单,无需复杂设备、可大批量快速生产等优点。

    微米/亚微米金属环和开口金属环的制备方法

    公开(公告)号:CN100494045C

    公开(公告)日:2009-06-03

    申请号:CN200710020649.X

    申请日:2007-03-19

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种微米/亚微米金属环和开口金属环的制备方法,它通过自组织技术获得二维胶体晶体,然后进行高温退火、化学腐蚀、二次高温退火,形成非密堆积的二维有序结构;将聚合物填充到点阵间隙中,形成复合介质膜;将复合介质膜置于氢氟酸蒸汽中,进行二次腐蚀溶解形成环形的空隙;在环形空隙复合介质模板表面进行金属溅射,然后溶解去除复合模板,即得到金属环阵列结构。若将样品在酒精溶液中浸沾后提出,使得环形孔隙变为偏心环形孔隙;然后进行金属溅射、去除复合模板后,即得到开口金属环。本发明的优点是结构参数可以控制,金属环和开口环的内外径和厚度可调,周期可控;金属环和开口环的单分散性好,厚度均匀,界面清晰;工艺简单。

    单分散三角纳米银片的制备方法

    公开(公告)号:CN100431752C

    公开(公告)日:2008-11-12

    申请号:CN200610096565.X

    申请日:2006-09-30

    Applicant: 南京大学

    Abstract: 本发明公开了一种单分散三角纳米银片的制备方法,该方法包括以下步骤:(1)调配由水、PVP和正戊醇组成三元溶液体系,调节体系中PVP的溶度可获得在24-120纳米范围内任一平均边长的目标三角纳米银片;(2)将重量为0.1-0.6%的AgNO3醇溶液在搅拌下加入体系中,继续搅拌后放入恒温箱中60-100℃热处理;(3)将热处理过的反应溶液离心即得高纯度的三角纳米银片。利用该体系成功地制备出高纯度的三角纳米银片,并且所制得的三角纳米银片的平均边长可以在24-120纳米范围内连续调节。本发明具有成本低廉、操作简单,无需复杂设备、可大批量快速生产等优点。

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