基于交替光栅和石墨烯复合结构的折射率传感器

作     者：赵洪霞 程培红 丁志群 王敬蕊 鲍吉龙 Zhao Hongxia;Cheng Peihong;Ding Zhiqun;Wang Jingrui;Bao Jilong

作者机构：宁波工程学院电子与信息工程学院浙江宁波315016 

基　　金：国家自然科学基金(61605097) 浙江省公益技术研究计划项目(LGC19F050001,LGC20F050001) 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2021年第41卷第7期

页      码：144-150页

摘      要：为了消除折射率动态检测中环境温度漂移的干扰,提出了一种基于交替光栅和石墨烯复合结构的超材料传感器。利用时域有限差分法数值模拟了传感器结构设计参数对共振光谱的影响规律并研究了耦合机理,同时优化了设计结构。研究结果证明,复合结构传感器具有多通道和超窄线宽双重光谱特性,且近红外频段高吸收光谱是由F-P腔共振效应、磁激元共振效应和相消干涉耦合激发产生的。基于不同共振模式下折射率和温度敏感度的差异性,选择两个共振峰峰位波长作为信息载体,借助矩阵方程获得的温度补偿后的折射率传感灵敏度可达358.6 nm/RIU。结果表明,所提传感器可对1~1.6 RIU超大折射率范围的样品进行实时动态监测,同时能消除温度漂移的影响,更具实用性。

主 题 词：传感器 时域有限差分法 交替光栅 石墨烯 折射率传感 温度补偿 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3788/AOS202141.0728001

馆 藏 号：203103693...