摘要：基于不同材料和尺寸的三光栅级联顶层结构设计了一种太阳能超宽带吸收器。采用时域有限差分法FDTD数值模拟了铬膜厚度、缓冲层折射率和厚度、吸收器单元周期及三光栅宽度比和高度比等结构设计参数对共振吸收光谱带宽和吸收率的影响规律。同时借助选取波长下的电磁场分布规律、结合局域表面等离子体共振探究了宽光谱、高吸收率产生的物理机制。仿真结果表明,材料和结构参数不同的三个单光栅级联可明显拓宽入射光的吸收光谱带宽;优化吸收器结构设计参数后,获得了横跨部分紫外光、全部可见光和部分红外波段的宽频带,高达2.2μm的吸收谱宽,近1μm红外频段的吸收率可达完美吸收;并且吸收器在较宽的入射角范围内依然能保持良好的吸收性能和极化的敏感特性。本文所设计的吸收器结构简单,尺寸小,易与芯片集成,可在光伏发电、太阳能热处理和光探测等方面均具有潜在的应用前景。

摘要：基于多层膜矩阵理论,系统研究了包层半径、镀层厚度、石墨烯层数和外界环境折射率多个结构设计参数对光纤表面等离子共振光谱特性的影响机制。模拟结果证明:石墨烯层确实能增强折射率传感灵敏度,且置于多模光纤和金膜之间效果更好;随着石墨烯层数的增加,共振波长右移;在其它相关参数限定后,光纤包层半径越小,折射率传感灵敏度越高;随着金膜厚度增大,共振波长增大,透射光强反而减小;外界环境折射率增大,共振谱中心波长线性右漂,光强增强。