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公开(公告)号：CN110196464B
公开(公告)日：2022-07-29
申请号：CN201910585107.X
申请日：2019-07-01
Applicant: 江南大学
IPC: G02B5/00
Abstract: 本发明公开了一种一种实现超宽带光吸收的方法以及一种复合微结构，其将金属‑介质周期膜堆与金属微结构阵列相结合，也即在传统金属‑介质周期膜堆上方承载金属微结构阵列，结合金属‑介质周期膜堆提供的宽波段近场反射以及金属微结构阵列的表面等离子体共振效应，在可见光‑近红外波段实现超宽带的光吸收增强。此外，该方法设计的宽带吸波器无需使用金或银等贵金属，制备成本相对较低，且具有优越的偏振不敏感宽带吸收性能和极高的制作容差，在增强纳米成像、隐身材料、太阳能电池、光调制器、触摸屏等领域极具应用前景。
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公开(公告)号：CN109001157B
公开(公告)日：2020-07-07
申请号：CN201810651909.1
申请日：2018-06-22
Applicant: 江南大学
IPC: G01N21/41 , G01N21/552
Abstract: 本发明公开了一种基于双重表面等离子体共振实现折射率传感的方法，属于微机电系统领域。通过在光栅层的上、下方覆盖金属薄层，形成金属‑介质复合结构，针对TM偏振光，利用光栅提供波矢匹配，在金属‑介质分界面激发表面等离子体共振；利用介质光栅脊与其上下金属界面形成的双重表面等离子体共振，实现光场能量的高度局域和共振吸收增强，使得反射光能量急剧下降，在宽带高反射光谱中形成反射谷。外界环境折射率的微小变化将引起反射谷位置的显著移动，通过监测反射光谱中反射谷位置的移动，实现对不同分析物样品的识别。
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公开(公告)号：CN110133771B
公开(公告)日：2020-06-09
申请号：CN201910469097.3
申请日：2019-05-31
Applicant: 江南大学
IPC: G02B5/00
Abstract: 本发明公开了一种利用结构对称性破缺实现超窄带吸收和传感的方法，属于微机电系统与光电探测领域。本发明的光栅结构是由金属基底、低折射率的介质缓冲层、高折射率的介质光栅层构成，在光栅层中引入纳米刻槽，通过改变纳米刻槽的位置改变光栅结构的对称性，利用光栅结构的对称性破缺实现光场在纳米刻槽中的高度局域和显著增强，进而对入射光波实现超窄带选择性完美吸收。此外，由于电场能量高度局域于对称性破缺光栅的纳米刻槽中，背景折射率的微小变化将引起吸收峰的显著移动，该方法同时可以实现高灵敏度的折射率传感功能，在光吸收器件、增强纳米成像、隐身材料、光电探测、生物传感等领域具有应用价值。
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公开(公告)号：CN109188579B
公开(公告)日：2020-04-21
申请号：CN201811236538.7
申请日：2018-10-23
Applicant: 江南大学
IPC: G02B5/00
Abstract: 本发明公开了一种实现石墨烯在可见光波段吸波方法及吸波装置，属于光电探测与微纳光机电系统领域。本发明提供的多刻槽结构为周期性微结构，其结构的原胞(即结构的基本单元)由多个宽度相同、深度不同的窄金属刻槽构成，刻槽及其上方填充介质覆盖层，石墨烯沉积于介质覆盖层上方。针对TM偏振入射光波，由于刻槽的腔共振效应，不同深度的刻槽对应不同的石墨烯光吸收波长，多个不同深度刻槽的组合可以实现石墨烯在可见光波段的宽带吸收。此外，该吸波器的吸收光谱对入射角变化不敏感，即便入射角发生显著变化，石墨烯仍然具备优良的宽带光吸收性能，在光调制器、太阳能电池、触摸屏以及生物传感等领域有应用前景。
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公开(公告)号：CN110196464A
公开(公告)日：2019-09-03
申请号：CN201910585107.X
申请日：2019-07-01
Applicant: 江南大学
IPC: G02B5/00
Abstract: 本发明公开了一种一种实现超宽带光吸收的方法以及一种复合微结构，其将金属-介质周期膜堆与金属微结构阵列相结合，也即在传统金属-介质周期膜堆上方承载金属微结构阵列，结合金属-介质周期膜堆提供的宽波段近场反射以及金属微结构阵列的表面等离子体共振效应，在可见光-近红外波段实现超宽带的光吸收增强。此外，该方法设计的宽带吸波器无需使用金或银等贵金属，制备成本相对较低，且具有优越的偏振不敏感宽带吸收性能和极高的制作容差，在增强纳米成像、隐身材料、太阳能电池、光调制器、触摸屏等领域极具应用前景。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111273383B
公开(公告)日：2022-03-04
申请号：CN202010106489.6
申请日：2020-02-21
Applicant: 江南大学
Abstract: 本发明公开了一种实现石墨烯对圆偏振光高效率吸收的方法及吸波装置，属于光电探测与微纳光机电系统领域。所述装置的结构从上到下依次由石墨烯方片周期性阵列、介质薄膜层和金属反射镜构成，其中石墨烯方片位于元胞中心位置，介质薄膜层用来分隔石墨烯和金属反射镜，金属反射镜为一块厚度大于入射光波长趋肤深度的金属薄片。针对本发明装置激发的石墨烯等离子体共振，利用Fabry‑Pérot理论可以准确估算吸收峰位置；通过调控石墨烯的费米能级可以动态选择增强吸收通道；通过在元胞中集成多个不同边长的石墨烯方片，可以获得多个高效率的吸收通道。
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公开(公告)号：CN111338011B
公开(公告)日：2021-05-28
申请号：CN202010163264.4
申请日：2020-03-10
Applicant: 江南大学
IPC: G02B5/00
Abstract: 本发明公开了一种采用复合微结构实现超宽带光吸收增强的方法，属于太阳能电池、热发射器、光电探测领域。所述复合微结构的元胞由一个直径较小的Ti圆柱和Ti/SiO2多层膜圆柱级联而成，并有金属基底。通过Ti圆柱周围激发的表面等离子体共振吸收短波长的光波，通过Ti/SiO2多层膜圆柱之间的空腔产生的等离子体腔共振吸收长波长的光波，通过表面等离子体共振和等离子体腔共振的杂化模式吸收中间波长的光波，在可见光到近红外波段实现超宽带光吸收增强。此外，该吸波器的吸收光谱对入射角变化不敏感，即便入射角发生显著变化，对TM和TE偏振都具备优异的宽带光吸收性能，在光调制器、太阳能电池、光电探测等领域有应用前景。
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公开(公告)号：CN109270609B
公开(公告)日：2020-08-04
申请号：CN201811208257.0
申请日：2018-10-17
Applicant: 江南大学
Abstract: 本发明公开了一种利用双曲超材料光栅实现选择性吸波方法，具体涉及到基于金属‑介质周期膜堆的双曲色散特性，结合亚波长光栅结构，针对TM偏振入射光，利用双曲超材料光栅的电磁场增强效应，实现光吸收率的选择性吸收增强。在确定金属和介质材料参数基础上，通过优化光栅脊宽度、金属膜层厚度、介质膜层厚度和膜堆数，可以在不同波段实现光吸收率的选择性吸收增强。通过调节光栅脊宽度，可以实现吸收峰位置的选择，且结构的选择吸收特性对金属‑介质膜堆数不敏感，具有很高的实验容差，因此，本发明在增强纳米成像、隐身材料、光电探测、生物传感等领域有应用前景。实际应用中可以根据需要灵活选取恰当的膜堆数。
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公开(公告)号：CN111338011A
公开(公告)日：2020-06-26
申请号：CN202010163264.4
申请日：2020-03-10
Applicant: 江南大学
IPC: G02B5/00
Abstract: 本发明公开了一种采用复合微结构实现超宽带光吸收增强的方法，属于太阳能电池、热发射器、光电探测领域。所述复合微结构的元胞由一个直径较小的Ti圆柱和Ti/SiO2多层膜圆柱级联而成，并有金属基底。通过Ti圆柱周围激发的表面等离子体共振吸收短波长的光波，通过Ti/SiO2多层膜圆柱之间的空腔产生的等离子体腔共振吸收长波长的光波，通过表面等离子体共振和等离子体腔共振的杂化模式吸收中间波长的光波，在可见光到近红外波段实现超宽带光吸收增强。此外，该吸波器的吸收光谱对入射角变化不敏感，即便入射角发生显著变化，对TM和TE偏振都具备优异的宽带光吸收性能，在光调制器、太阳能电池、光电探测等领域有应用前景。
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公开(公告)号：CN111273383A
公开(公告)日：2020-06-12
申请号：CN202010106489.6
申请日：2020-02-21
Applicant: 江南大学
Abstract: 本发明公开了一种实现石墨烯对圆偏振光高效率吸收的方法及吸波装置，属于光电探测与微纳光机电系统领域。所述装置的结构从上到下依次由石墨烯方片周期性阵列、介质薄膜层和金属反射镜构成，其中石墨烯方片位于元胞中心位置，介质薄膜层用来分隔石墨烯和金属反射镜，金属反射镜为一块厚度大于入射光波长趋肤深度的金属薄片。针对本发明装置激发的石墨烯等离子体共振，利用Fabry-Pérot理论可以准确估算吸收峰位置；通过调控石墨烯的费米能级可以动态选择增强吸收通道；通过在元胞中集成多个不同边长的石墨烯方片，可以获得多个高效率的吸收通道。
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