[發明專利]基于介質超表面偏振轉換的折射率傳感器

在審

• 申請號: 202210199620.7
• 申請日: 2022-03-02
• 公開（公告）號: CN114624209A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發明（設計）人: 史金輝;秦春花;徐文霞;孫鉑添;李玉祥;關春穎
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01N21/41
• 分類號: G01N21/41
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于介質超表面偏振轉換的折射率傳感器，其特征在于，所述折射率傳感器由中間介質層和兩層相同納米單元陣列構成的介質超表面組成，介質超表面納米單元周期排列；每個介質超表面納米單元由介質方塊組成，與x軸或y軸均成45°，介質超表面能夠產生法諾共振，對正入射的線偏振光和圓偏振光都不敏感，對周圍介質環境的折射率極其敏感，實現偏振轉換和折射率傳感。

2.根據權利要求1所述的一種基于介質超表面偏振轉換的折射率傳感器，其特征是：所述的介質為硅、鍺、碳化硅和砷化鎵中的一種，不同介質可實現不同效率的偏振轉換。

3.根據權利要求1所述的一種基于介質超表面偏振轉換的折射率傳感器，其特征是：所述的中間介質層為光學材料硅、二氧化硅、氟化鎂和氟化鈣中的一種。

4.根據權利要求1所述的一種基于介質超表面偏振轉換的折射率傳感器，其特征是：所述的入射光既可以為線偏振光，也可為圓偏振光，均可發生偏振轉換，y偏振光入射至上述介質超表面轉換為x偏振光，左旋圓偏振光入射至上述介質超表面轉換為右旋圓偏振光。

5.根據權利要求1所述的一種基于介質超表面偏振轉換的折射率傳感器，其特征是：所述的介質超表面由介質陣列和中間介質層構成，介質陣列單元幾何形狀為矩形、圓形和三角形中的一種，空間分布為周期結構，所述介質超表面保證偏振轉換和高透射。

6.根據權利要求1所述的一種基于介質超表面偏振轉換的折射率傳感器，其特征是：所述的介質超表面工作在可見光、近紅外光和微波波段中。

7.根據權利要求1所述的一種基于介質超表面偏振轉換的折射率傳感器，其特征是：所述的介質超表面擴展到光纖和硅基光學平臺，實現片上集成的偏振轉換和傳感。

8.根據權利要求1所述的一種基于介質超表面偏振轉換的折射率傳感器，其特征是：所述的介質超表面有兩層，其中一層介質超表面嵌入基底時，可以實現高效率的偏振轉換和折射率傳感。