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原文传递一种光学传感系统及传感测试方法

专利名称：	一种光学传感系统及传感测试方法
摘要：	本发明公开了一种光学传感系统，包括：单色准直光源、光学传感器和光电探测器；所述光电探测器包括可旋转的半导体基底层和覆盖在半导体基片上的金属或类金属材料薄膜；光电探测器向光面制备成光栅；所述光学传感器与光电探测器共用光栅。本发明还公开了一种使用上述光学传感系统的传感测试方法，包括步骤：开启单色入射光源进行照射；转动半导体基底层，获得共振角θ1；导入待测物，转动半导体基底层，获得照射待测物的共振角θ2；基于共振角θ2相对于共振角θ1的变化即可得到待测物的折射率。本发明可实现高传感灵敏度、窄共振峰线宽和大工作波长范围的电信号输出，无需额外的光谱仪或者光电探测器即可测量气体或液体的折射率。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	广东;44
申请人：	暨南大学
发明人：	陈沁;文龙
专利状态：	有效
申请日期：	2019-06-04T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-20T00:00:00+0800
申请号：	CN201910480074.2
公开号：	CN110261350A
代理机构：	广州市华学知识产权代理有限公司
代理人：	刘巧霞
分类号：	G01N21/41(2006.01);G;G01;G01N;G01N21
申请人地址：	510632 广东省广州市天河区黄埔大道西601号
主权项：	1.一种光学传感系统，其特征在于，包括：单色准直光源、光学传感器和光电探测器；所述光电探测器包括可旋转的半导体基底层和覆盖在半导体基片上的金属或类金属材料薄膜，光电探测器向光面制备成光栅；所述光学传感器与光电探测器共用光栅。 2.根据权利要求1所述的光学传感系统，其特征在于，所述光电探测器向光面光栅的制备方法为：在半导体基底层上形成光栅后涂覆金属或类金属材料薄膜；或者在半导体基底层上涂覆金属或类金属材料薄膜，并在金属或类金属材料薄膜上形成光栅；或者在未形成光栅的半导体基底层上依次涂覆金属或类金属材料薄膜、非金属材料层，再在非金属材料层上形成非金属材料光栅。 3.根据权利要求2所述的光学传感系统，其特征在于，所述光栅为一维或二维光栅。 4.根据权利要求2所述的光学传感系统，其特征在于，所述金属包括金、铂、银、铜、铝和钛中的至少一种。 5.根据权利要求1所述的光学传感系统，其特征在于，所述半导体基底层为硅片。 6.根据权利要求1所述的光学传感系统，其特征在于，所述光栅的周期为单色准直光源波长的0.2倍～2倍；所述光栅的厚度为单色准直光源波长的0.02倍～0.2倍。 7.根据权利要求1所述的光学传感系统，其特征在于，所述金属或类金属材料薄膜的厚度小于200纳米。 8.根据权利要求1所述的光学传感系统，其特征在于，所述单色准直光源的光谱线宽小于2纳米，发散角小于0.1度。 9.根据权利要求1所述的光学传感系统，其特征在于，所述光电探测器的半导体基底层在电压控制下相对单色准直光源的入射方向转动。 10.一种使用权利要求1-9任一项所述的光学传感系统的传感测试方法，其特征在于，包括步骤：开启单色入射光源，对准光电探测器进行照射；转动半导体基底层，获得共振角θ1；导入待测物，转动半导体基底层，获得照射待测物的共振角θ2；基于共振角θ2相对于共振角θ1的变化即可得到待测物的折射率。
所属类别：	发明专利