基于电驱动纳米光栅的结构设计及仿真分析

• 作者: 张周强 周玲 郭忠超 黄乾玮 李晓飞
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 光栅 纳米光栅 石墨烯 电热驱动 光栅周期
• 年，卷（期）: 2021,（21）
• 所属期刊栏目: 衍射与光栅|Diffraction and Gratings
• 页码范围: 50-56
• 页数: 7页
• 分类号: TB332
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/AOS202141.2105001

摘要

针对传统机械光栅周期不可调、检测精度低、无法实现光谱的连续扫描等问题,提出了一种基于石墨烯(GNP)和聚二甲基硅氧烷(PDMS)构成的复合材料的低压直流电驱动可调谐纳米光栅,并对光栅整体结构进行了设计.利用COMSOL Multiphysics软件研究了光栅结构尺寸和驱动电压对光栅周期和膜层温度的影响规律.分析结果表明,在低电压驱动下膜层最大温度变化约为160℃,光栅周期在5s内的最大调谐量为160 nm.此外,在不同的驱动电压下,光栅周期和膜层温度的变化规律是相似的,这满足了工业气体的不同检测需求.