[發明專利]納米雙材料電磁頻譜移頻器

有效

• 申請號: 201680057187.6
• 申請日: 2016-09-30
• 公開（公告）號: CN108291988B
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 謝國偉;程雪瑩
• 申請（專利權）人: 香港浸會大學
• 主分類號: G02B5/22
• 分類號: G02B5/22;G02B1/02
• 代理公司: 深圳宜保知識產權代理事務所(普通合伙) 44588
• 代理人: 王琴;曹玉存

1.一種可調諧電磁頻譜移頻器，包括:

至少兩種不同的納米粒子，所述至少兩種不同的納米粒子被作為至少一個層沉積到一個或多個透明、半透明或反射性基材的至少一個表面上；

所述至少兩種不同的納米粒子的不同納米粒子之間具有等離子體振子諧振；

其中電磁頻譜移頻是通過所述至少一個層中的所述至少兩種不同的納米粒子之間的等離子體振子耦合實現，導致所述至少兩種不同的納米粒子的共同等離子體振子諧振發生偏移；

其中所述至少兩種不同的納米粒子在所述的一個或多個透明、半透明或反射性基材的至少一個表面上彼此緊密接近，所述緊密接近是指所述至少兩種不同的納米粒子之間的距離的范圍從至少1nm到不大于所述至少兩種不同的納米粒子中的任何一種的臨界厚度；并且

其中所述至少兩種不同的納米粒子中的每對納米粒子的相對位置相對于其他對納米粒子處于隨機三維方向上，使得所述至少一個層的每一個層中的所述至少兩種不同的納米粒子不被布置為如下結構:一種納米粒子的一個層堆疊在另一種納米粒子的另一個層的頂部。

2.根據權利要求1所述的可調諧電磁頻譜移頻器，其中所述移頻器還包括進一步沉積的至少一個透明保護層，以保護所述至少兩種不同的納米粒子的至少一個層。

3.根據權利要求2所述的可調諧電磁頻譜移頻器，其中所述透明保護層包含氧化鋁和聚甲基丙烯酸甲酯。

4.根據權利要求1所述的可調諧電磁頻譜移頻器，其中所述至少兩種不同的納米粒子的至少一個層中的任何一個層的厚度為至少1nm且不超過15nm。

5.根據權利要求1所述的可調諧電磁頻譜移頻器，其中所述至少兩種不同的納米粒子的至少一個層中的任何一個層的厚度等于或小于所述至少兩種不同的納米粒子中的任何一種納米粒子的臨界厚度。

6.根據權利要求1所述的可調諧電磁頻譜移頻器，其中所述至少兩種不同的納米粒子中的任何一種納米粒子的平均納米粒子尺寸按圓盤直徑計在10nm至60nm的范圍內。

7.根據權利要求1所述的可調諧電磁頻譜移頻器，其中所述至少兩種不同的納米粒子包含一種納米金屬粒子和至少一種其他不同納米粒子，所述的一種納米金屬粒子和至少一種其他不同納米粒子被作為至少一個層沉積到一個或多個透明、半透明或反射性基材的至少一個表面上。

8.根據權利要求7所述的可調諧電磁頻譜移頻器，其中所述一種納米金屬粒子是由如下這些金屬組成:這些金屬具有在近紫外區域或可見光譜區域屏蔽等離子體頻率，使得在存在緊靠所述一種納米金屬粒子的所述至少一種其他不同納米粒子的情況下，由于紅移現象，諧振可在可見光譜區域中被調諧，并且這些金屬在可見光譜區域中具有相對較低的吸收，使得在所述移頻器中導致相對較高的總體透射率。

9.根據權利要求7所述的可調諧電磁頻譜移頻器，其中所述至少一種其他不同納米粒子由在可見光譜區域中具有相對較低吸收的材料組成，使得在所述移頻器中導致相對較高的總體透射率。

10.根據權利要求7所述的可調諧電磁頻譜移頻器，其中所述至少一種其他不同納米粒子由包含金屬、金屬氧化物、金屬碳酸鹽或無機化合物的材料組成。

11.根據權利要求10所述的可調諧電磁頻譜移頻器，其中當所述金屬氧化物、金屬碳酸鹽和無機化合物是光學透明的時，所述至少一種其他不同納米粒子的沉積厚度超過15nm。

12.根據權利要求7所述的可調諧電磁頻譜移頻器，其中所述至少一種其他不同納米粒子在所述移頻器中用作修色劑。

13.根據權利要求1所述的可調諧電磁頻譜移頻器，其中所述移頻器的光透射范圍可通過改變用于所述至少兩種不同的納米粒子中的任何一種或多種納米粒子的材料來調諧。