基于黑磷的多共振折射率传感器研究

• 作者: 张俊傲 李国民 周远国 蔡艺军
• 来源期刊: 空军工程大学学报（自然科学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 纳米光学传感器 黑磷 磁共振 耦合模理论
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 专题:超材料电磁调控特性及应用(续)|Subject :Electromagnetic Manipulation Properties of Metamaterials and the Applications
• 页码范围: 43-48
• 页数: 6页
• 分类号: TP212
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1009-3516.2022.01.006

摘要

为解决传统等离子光学传感器的局限性,提出了一种基于黑磷(BP)的多共振非等离子体的光学传感器,该传感器采用单层黑磷和简单的介质结构,通过磁共振增强红外波吸收.由于黑磷的各向异性,该传感器可以在不同晶体方向上实现不同的灵敏度和品质因数(FO M).通过优化传感结构,在8μm波长附近的不同黑磷晶体方向上均得到了2个极窄的共振峰、极低的半高宽,提高了传感器的灵敏度,吸收率最高达到了99.6％,灵敏度最高可达180 nm/RIU,FOM可以达到261 nm/RIU.并利用耦合模理论对仿真结果进行了验证,揭示了其物理机理,证实了该传感结构在未来的光学传感领域有巨大的潜力.