[發明專利]一種偏振無關寬角度石墨烯吸收器

在審

• 申請號: 201810156239.6
• 申請日: 2018-02-24
• 公開（公告）號: CN108363126A
• 公開（公告）日: 2018-08-03
• 發明（設計）人: 鄭改革;鄒秀娟
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G02B5/00
• 分類號: G02B5/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

1.一種偏振無關寬角度石墨烯吸收器，所述的石墨烯吸收器包括金屬基底(1)以及設置在該金屬基底上的多層光柵脊(2)，其特征是：所述的多層光柵脊(2)為自上而下依次疊置的上石墨烯層(21)、上電介質層(22)、下石墨烯層(23)和下電介質層(24)構成的光柵結構；所述的上石墨烯層(21)、上電介質層(22)、下石墨烯層(23)和下電介質層(24)均為長寬相同的長方形片體，并且所述的上石墨烯層(21)的厚度和下石墨烯層(23)的厚度相同，且小于上電介質層(22)的厚度；所述的下電介質層(24)的厚度大于所述上電介質層(22)的厚度；當正入射光以TE偏振方式入射到多層光柵脊(2)上時，所述的多層光柵脊(2)作為一個共振腔，入射光與多層光柵脊(2)、金屬基底(1)相互作用產生腔模式共振，引起光吸收增強；當正入射光以TM偏振方式入射到多層光柵脊(2)上時，入射光在下層電介質層(24)與金屬基底(1)的界面處產生磁共振。

2.根據權利要求1所述的一種偏振無關寬角度石墨烯吸收器，其特征是：所述的金屬基底(1)為由金屬金材料或由金屬銀材料制成的強反射金屬層。

3.根據權利要求2所述的一種偏振無關寬角度石墨烯吸收器，其特征是：所述的上電介質層(22)和下電介質層(24)均為由鍺材料或由硅材料制成的高折射率介質層。

4.根據權利要求3所述的一種偏振無關寬角度石墨烯吸收器，其特征是：所述的上電介質層(22)的厚度為50nm-100nm，所述的下電介質層(24)的厚度為100nm-150nm。

5.根據權利要求4所述的一種偏振無關寬角度石墨烯吸收器，其特征是：所述的多層光柵脊(2)的周期為800nm-2000nm，多層光柵脊(2)的占空比為0.4-0.6。

6.根據權利要求5所述的一種偏振無關寬角度石墨烯吸收器，其特征是：所述的入射光的入射角在0°-80°的范圍內變化時，所述的石墨烯吸收器對入射光的吸收率為80%-99%，且對于入射光的偏振態不敏感。

7.根據權利要求6所述的一種偏振無關寬角度石墨烯吸收器，其特征是：所述的石墨烯吸收器為一種基于亞波長光柵石墨烯吸收器，所述的入射光的波長范圍為2μm-4μm 。