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原文传递一种基于金属超表面的太赫兹高品质因子折射率传感器

专利名称：	一种基于金属超表面的太赫兹高品质因子折射率传感器
摘要：	本发明公开了一种基于金属超表面的太赫兹高品质因子折射率传感器，所述传感器是超表面结构，它包括底部的电介质衬底层和设置在所述电介质衬底层上的金属谐振器层；其中，所述金属谐振器层由周期性结构单元组成，所述结构单元为具有四个开口的圆环谐振器，四个开口分布在圆心的十字线与圆环的交叉处，且顶部开口尺寸与其他三个开口不同，破坏谐振器的对称性。本发明基于准连续域束缚态提供的高品质因子实现高灵敏度和高优值传感，并且基于电偶极模式的强局域电磁场性质，使得共振强度更大，也使得被检测的分析物的折射率变化能更好的被传感系统精确识别。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	华南师范大学
发明人：	刘海英;李江斌;王智慧;郑允宝
专利状态：	有效
申请日期：	2023-07-13T00:00:00+0800
发布日期：	2023-11-17T00:00:00+0800
申请号：	CN202310859794.6
公开号：	CN117074365A
代理机构：	广州知友专利商标代理有限公司
代理人：	宣国华;何秋林
分类号：	G01N21/41;G;G01;G01N;G01N21;G01N21/41
申请人地址：	510006 广东省广州市天河区石牌中山大道西55号
主权项：	1.一种基于金属超表面的太赫兹高品质因子折射率传感器，其特征在于，所述传感器是超表面结构，它包括底部的电介质衬底层和设置在所述电介质衬底层上的金属谐振器层；其中，所述金属谐振器层由周期性结构单元组成，所述结构单元为具有四个开口的圆环谐振器，四个开口分布在圆心的十字线与圆环的交叉处，且顶部开口尺寸与其他三个开口不同，破坏谐振器的对称性。 2.根据权利要求1所述的基于金属超表面的太赫兹高品质因子折射率传感器，其特征在于，光源垂直于谐振器环面照射时，金属谐振器层与入射电磁波的电场和磁场共振耦合，呈现电偶极模式，产生准连续域束缚态。 3.根据权利要求1或2所述的基于金属超表面的太赫兹高品质因子折射率传感器，其特征在于，所述金属谐振器层结构单元的顶部开口的中心角为30度，其他三个开口的中心角为40度，所述金属谐振器层的内环半径范围为85μm到105μm，外环半径范围为110μm到135μm。 4.根据权利要求3所述的基于金属超表面的太赫兹高品质因子折射率传感器，其特征在于，所述电介质衬底层的厚度范围为20μm至70μm；所述的金属谐振器层的厚度范围为50nm至200nm。 5.根据权利要求4所述的基于金属超表面的太赫兹高品质因子折射率传感器，其特征在于，所述电介质衬底层的厚度为50μm，所述金属谐振器层的厚度为100nm。 6.根据权利要求5所述的基于金属超表面的太赫兹高品质因子折射率传感器，其特征在于，所述电介质衬底层用于支撑所述金属谐振器层，选用二氧化硅衬底、PEN塑料衬底、聚酰亚胺衬底、硅衬底、PET衬底、蓝宝石衬底中的一种，优先为聚酰亚胺衬底。 7.根据权利要求6所述的基于金属超表面的太赫兹高品质因子折射率传感器，其特征在于，所述金属谐振器层的材质为金、银、铜、铝、钛中的一种。
所属类别：	发明专利