CN113466170A - 一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器 - Google Patents
一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113466170A CN113466170A CN202110540775.8A CN202110540775A CN113466170A CN 113466170 A CN113466170 A CN 113466170A CN 202110540775 A CN202110540775 A CN 202110540775A CN 113466170 A CN113466170 A CN 113466170A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- micro
- unit structure
- type
- resonance
- spectral line
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 135
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 37
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 37
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000004451 qualitative analysis Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 13
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims description 112
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 60
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 56
- 238000001328 terahertz time-domain spectroscopy Methods 0.000 claims description 14
- 238000004445 quantitative analysis Methods 0.000 claims description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 10
- 230000005684 electric field Effects 0.000 claims description 7
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 7
- 238000001755 magnetron sputter deposition Methods 0.000 claims description 6
- 238000000233 ultraviolet lithography Methods 0.000 claims description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 5
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010931 gold Substances 0.000 claims description 4
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 abstract description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 26
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 22
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 8
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 6
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 6
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 4
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 3
- 239000013076 target substance Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N EtOH Substances CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N Lactose Natural products OC[C@H]1O[C@@H](O[C@H]2[C@H](O)[C@@H](O)C(O)O[C@@H]2CO)[C@H](O)[C@@H](O)[C@H]1O GUBGYTABKSRVRQ-QKKXKWKRSA-N 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 2
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 150000001720 carbohydrates Chemical class 0.000 description 2
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 239000008101 lactose Substances 0.000 description 2
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 2
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 2
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002073 nanorod Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005240 physical vapour deposition Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3581—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light using far infrared light; using Terahertz radiation
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/47—Scattering, i.e. diffuse reflection
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
本发明提供一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，所述探测器包括：基底和微棒阵列结构，微棒阵列结构置于基底上；本发明在基底上置第一类共振单元结构和第二类共振单元结构，由于第一类共振单元结构以单个微棒为单元结构，各单元结构之间发生弱耦合，从而基于各微棒激发的电磁共振响应可以覆盖较宽的太赫兹频谱，其中将包含多种待测物的指纹谱，进而实现对混合物进行定性分析。同时，由于第二类共振单元结构以复合微棒为单元结构，各单元结构内部微棒之间发生强耦合，且各单元结构之间发生弱耦合，从而不同长度的微棒之间通过强耦合产生高品质因子谐振，可以高灵敏响应周围介质环境的改变，进而准确对混合物进行定量检测。
Description
技术领域
本发明涉及物质检测技术领域，尤其涉及一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器。
背景技术
太赫兹光谱学方法作为一种无需对生物样品标记，可用于实时无损检测和提取生物大分子详细的化学信息的技术备受关注。绝大多数生物大分子，如脂类、糖类和蛋白质等的旋转和振动能级都处太赫兹波段，因此，可以通过物质对太赫兹波的指纹特征吸收谱来鉴定具有不同化学性质的生物分子。然而，由于太赫兹较弱的光场以及波长与分子尺寸的不匹配特性，在检测纳米级样品、生物膜或少量表面结合分子的信号时，其灵敏度受到限制。
超表面通过局域光场增强光与物质的相互作用，能感受到环境的微小变化，并通过谱线共振峰的漂移体现，使得对目标物质检测的灵敏度大大提高。传统方法中采用单开环超材料谐振器，并将硅纳米球-乙醇混合液以每次3μl的量(<1ng)滴涂在超表面，引起器件的磁响应共振频率以0.05THz的移动量向低频移动，并将这种金属开环超材料用于生物传感领域，实现对物质的定量检测。此外，传统方法中还通过控制纳米天线的损耗，结合新型弯曲纳米天线与直天线结构成功实现了超灵敏的透射等离子体分子传感器的制备，通过设计结构的共振峰位与待测物乳糖的某个特征指纹峰的重叠，实现对物质的高灵敏识别。
然而上述方法在实际应用中，会存在以下问题：其一，上述方法只能对物质进行定性或定量检测，不能实现二者的结合；其二，指纹谱探测器件是基于超表面微结构的单一谐振模式响应，利用共振峰位与待测物的单一特征吸收指纹在光谱上的重叠，实现分子指纹的探测。在实际检测中，对物质进行检测之前，其特征吸收峰位无法获得，会给器件设计带来巨大困难；其三，不能对混合物进行检测。
发明内容
本发明提供一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，用以解决现有技术中无法准确对混合物进行多目标检测的缺陷。
本发明提供一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，包括：
基底和微棒阵列结构，所述微棒阵列结构置于所述基底上；
所述微棒阵列结构包括第一类共振单元结构和第二类共振单元结构，用于对物质进行定性和定量的多目标同时检测；所述第一类共振单元结构以单个微棒为单元结构，各单元结构之间发生弱耦合，所述第二类共振单元结构以复合微棒为单元结构，各单元结构内部微棒之间发生强耦合，且各单元结构之间发生弱耦合；
所述基底材料为石英玻璃、硅以及聚酰亚胺中的任一种，所述基底材料的厚度区间为5μm～1mm。
根据本发明提供的一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，所述多目标探测器用于执行物质检测方法，所述物质检测方法包括如下步骤：
通过反射式太赫兹时域光谱系统获取所述第一类共振单元结构的第一反射响应谱线以及所述第二类共振单元结构的第二反射响应谱线；
将待测物置于所述微棒阵列结构表面，获取所述第一类共振单元结构的第三反射响应谱线以及所述第二类共振单元结构的第四反射响应谱线；
改变所述待测物中的物质含量，获取所述第二类共振单元结构的第五反射响应谱线；
对所述第一反射响应谱线以及所述第三反射响应谱线进行对比，以对所述待测物进行定性分析；
对所述第二反射响应谱线、所述第四反射响应谱线以及所述第五反射响应谱线进行对比，以对所述待测物进行定量分析。
根据本发明提供的一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，所述通过反射式太赫兹时域光谱系统获取所述第一类共振单元结构的第一反射响应谱线以及所述第二类共振单元结构的第二反射响应谱线，之前还包括：
分别模拟所述第一类共振单元结构和所述第二类共振单元结构的谐振谱线，并利用紫外光刻和磁控溅射技术将所述第一类共振单元结构和所述第二类共振单元结构集成到基底表面，得到所述多目标探测器。
根据本发明提供的一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，所述微棒阵列结构包括以单个微棒结构为单元结构和以组合不同长度的微棒为单元结构；所述微棒阵列结构的材料为金、银以及铝中的任一种。
根据本发明提供的一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，所述第一类共振单元结构是用于指纹探测的微棒阵列结构，所述用于指纹探测的微棒阵列结构通过调节微棒之间的尺寸和周期，以使微棒之间发生弱耦合，所述第二类共振单元结构是用于定量探测的微棒阵列结构，所述用于定量探测的微棒阵列结构通过调节微棒之间的间距，以使微棒之间发生强耦合。
根据本发明提供的一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，所述微棒阵列结构的电场能量位于金属与介质界面，响应为偶极子响应。
本发明提供的基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，在基底上置第一类共振单元结构和第二类共振单元结构，由于第一类共振单元结构以单个微棒为单元结构，各单元结构之间发生弱耦合，从而基于各微棒激发的电磁共振响应可以覆盖较宽的太赫兹频谱，其中将包含多种待测物的指纹谱，进而实现对混合物进行定性分析。同时，由于第二类共振单元结构以复合微棒为单元结构，各单元结构内部微棒之间发生强耦合，且各单元结构之间发生弱耦合，从而不同长度的微棒之间通过强耦合产生高品质因子谐振，可以高灵敏响应周围介质环境的改变，进而准确对混合物进行定量检测。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明提供的基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器的结构示意图；
图2是本发明提供的待测物定性和定量测量的反射谱图；
图3是本发明提供的基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器的侧视-俯视图；
图4是本发明提供的反射式太赫兹时域光谱探测系统的结构示意图；
附图标记：
100：探测器； 110：基底； 120：微棒阵列结构；
121：第一类共振单元结构； 122：第二类共振单元结构； 200：探测系统；
201：飞秒激光器； 202：分束镜； 203：第一反射镜；
204：延迟线； 205：反射镜； 206：太赫兹发生器；
207：第一抛物面镜； 208：半透半反镜； 209：第二抛物面镜；
210：样品； 211：二维平移样品台； 212：第三抛物面镜；
213：二向色镜； 214：第二反射镜； 215：锁相放大器；
216：计算机控制器。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
太赫兹光谱学方法作为一种无需对生物样品标记，可用于实时无损检测和提取生物大分子详细的化学信息的技术备受关注。绝大多数生物大分子，如脂类、糖类和蛋白质等的旋转和振动能级都处太赫兹波段，因此，可以通过物质对太赫兹波的指纹特征吸收谱来鉴定具有不同化学性质的生物分子。然而，由于太赫兹源功率的限制以及波长与分子尺寸的不匹配，在检测纳米级样品、生物膜或少量表面结合分子的信号时，其灵敏度受到限制。微纳光子学利用超表面亚波长共振结构的强近场增强使高灵敏、微量探测成为可能。超表面通过局域电场增强光与物质相互作用，能检测到环境的微小变化，并通过谱线共振峰的漂移体现，使得对目标物质检测的灵敏度大大提高。
传统方案中提供了一种单开环超材料谐振器，并将硅纳米球-乙醇混合液以每次3μl的量(<1ng)滴涂在超表面，引起器件的磁响应共振频率以0.05THz的移动量向低频移动，并可将这种金属开环超材料用于生物传感领域，实现对物质的定量检测。此外，传统方案中还通过控制纳米天线的损耗，结合新型弯曲纳米天线与直天线结构成功实现了超灵敏的透射等离子体分子传感器的制备，通过设计结构的共振峰位与待测物乳糖的某个特征指纹峰的重叠，实现对物质的高灵敏识别。
然而在实际应用中，会遇到以下问题：其一，上述方案只能对物质进行定性或定量检测，不能实现二者的结合；其二，指纹谱探测器件是基于超表面微结构的单一谐振模式响应，利用共振峰位与待测物的单一特征吸收指纹在光谱上的重叠，实现分子指纹的探测，但在实际检测中，对物质进行检测之前，其特征吸收峰位无法获得，会给器件设计带来巨大困难；其三，不能对混合物进行检测。在实际的生命系统中，物质很少以单一物质的形式存在，往往都是混合物的形式。
因此，本发明提出了一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，组合不同尺寸的周期天线阵列形成多共振超表面，用于提取待测混合物特征谱线的定性测量，再设计高品质因子微结构结合多共振超表面组合成多类型共振超表面，既可以实现对待测混合物的定性检测，也可以实现对待测混合物的定量检测。下面将通过具体实施例对本发明提供的内容进行详细解释和说明。
对此，本发明提供一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器。图1是本发明提供的基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器的结构示意图，如图1所示，该探测器100包括基底110和微棒阵列结构120，微棒阵列结构120置于基底110上表面。
微棒阵列结构120由微棒阵列结构制成，是一种二维超材料，拥有损耗低、厚度薄、易于集成等优点，从而可以有效提高功能器件的可集成度，使得基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器小型化和集成化，大幅度减少了目标探测器的尺寸。其中，微棒阵列结构120可以利用紫外光刻和磁控溅射技术集成到基底110表面，进而制作得到探测器，本发明实施例对此不作具体限定。
此外，微棒阵列结构120包括两类共振单元结构，用于对物质进行定性和定量的多目标同时检测。一类是第一类共振单元结构121，以单个微棒为单元结构，各单元结构之间发生弱耦合，用于对待测混合物进行定性分析；另一类是第二类共振单元结构122，以复合微棒为单元结构，各单元结构内部微棒之间发生强耦合，且各单元结构之间发生弱耦合，用于对待测混合物进行定量分析。其中，第一类共振单元结构121中各微棒的长度沿着预设方向逐渐变小，即可以理解为第一类共振单元结构121中的各微棒呈渐变式，第一类共振单元结构121用于指纹探测，在将待测物置于第一类共振单元结构121上时，通过反射式太赫兹时域光谱系统发射的太赫兹脉冲入射到探测器的待测物表面上，得到待测物的反射响应谱线，由于各微棒激发的电磁共振响应可以覆盖较宽的太赫兹频谱，因此该反射响应谱线包含该待测物的指纹谱，进而可以实现对待测物进行定性分析。由于分子振动与电场之间的谐振，导致置于第一类共振单元结构121上的待测物的反射响应谱线被显著调制，即反射响应谱线中某个共振频率被吸收，基于反射响应谱线中被吸收的共振频率，可以确定待测物的各物质组成成分，即对待测物进行定量分析。
如图2所示，在谱线图中出现两个宽带共振谱，分别由第一类共振单元结构121中微棒L1和微棒L2激发，分别对应待测物中的两种组成物质的特征指纹谱。由此可见，由于第一类共振单元结构121中各微棒的长度沿着预设方向逐渐变小，从而基于各微棒激发的电磁共振响应可以覆盖较宽的太赫兹频谱，其中将包含多种待测物的指纹谱，进而实现对混合物进行定性分析。
微棒阵列结构120还可以包括第二类共振单元结构122，第二类共振单元结构122以复合微棒为单元结构，各单元结构内部微棒之间发生强耦合，且各单元结构之间发生弱耦合。例如第二类共振单元结构122可以具有若干个微棒组合，微棒组合具有至少两个微棒且两个微棒的长度不同。当改变待测物中某一物质量时，由于待测物与第二类共振单元结构122之间的相互作用，会导致待测物与第二类共振单元结构122之间介质环境会发生变化，使得获取的待测物对应的第二类共振单元结构的反射响应谱线相较于其初始反射响应谱线发生频率移动。通过反射谱共振峰的频移变化，可以计算出待测物的改变量，实现对待测物的定量分析。
如图2所示，通过比较待测物中物质量改变前和改变后的反射响应谱线，可以得知当待测物的量发生变化后，由于结构周围的有效介质环境发生变化，进而导致反射响应谱线发生明显的移动，即图中较尖锐的谐振峰发生了频率移动。由此可见，本发明实施例通过在第二类共振单元结构122组合不同长度的微棒，从而使得反射响应谱线可以高灵敏响应周围介质环境的改变，进而准确对物质进行定量检测。此外，第一类共振单元结构各微棒的响应为偶极字响应，从而可以用较少的微棒阵列结构覆盖更宽的频谱，使得多目标探测器小型化，成本较低。
其中，基底的材料为石英玻璃、硅、聚酰亚胺中的任一种，从而可以将微棒阵列结构沉积到基底上表面，不仅使得制作得到的多目标探测器能够对混合物进行定性和定量检测，而且多目标探测器体积较小，成本较低。
本发明实施例提供的基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，在基底上置第一类共振单元结构和第二类共振单元结构，由于第一类共振单元结构以单个微棒为单元结构，各单元结构之间发生弱耦合，从而基于各微棒激发的电磁共振响应可以覆盖较宽的太赫兹频谱，其中将包含多种待测物的指纹谱，进而实现对混合物进行定性分析。同时，由于第二类共振单元结构以复合微棒为单元结构，各单元结构内部微棒之间发生强耦合，且各单元结构之间发生弱耦合，从而不同长度的微棒之间通过强耦合产生高品质因子谐振，可以高灵敏响应周围介质环境的改变，进而准确对混合物进行定量检测。
基于上述实施例，多目标探测器用于执行物质检测方法，物质检测方法包括如下步骤：
通过反射式太赫兹时域光谱系统获取第一类共振单元结构的第一反射响应谱线以及第二类共振单元结构的第二反射响应谱线；
将待测物置于微棒阵列结构表面，获取第一类共振单元结构的第三反射响应谱线以及第二类共振单元结构的第四反射响应谱线；
改变待测物中的物质含量，获取第二类共振单元结构的第五反射响应谱线；
对第一反射响应谱线以及第三反射响应谱线进行对比，以对待测物进行定性分析；
对第二反射响应谱线、第四反射响应谱线以及第五反射响应谱线进行对比，以对待测物进行定量分析。
具体地，通过反射式太赫兹时域光谱系统获取第一类共振单元结构的第一反射响应谱线以及第二类共振单元结构的第二反射响应谱线，即可以理解为待测物没有置于微棒阵列结构表面时，分别测试并记录第一反射响应谱线以及第二反射响应谱线。
当待测物置于微棒阵列结构表面时，可以通过反射式太赫兹时域光谱系统获取第一类共振单元结构的第三反射响应谱线以及第二类共振单元结构的第四反射响应谱线。
由于第一类共振单元结构中各微棒激发的电磁共振响应可以覆盖较宽的太赫兹频谱，从而使得反射响应谱线包含待测物的指纹谱，对第一反射响应谱线和第二反射响应谱线进行对比，进而实现对待测物的定性分析。
在获取第四反射响应谱线之后，可以改变待测物中的物质含量，获取第二类共振单元结构的第五反射响应谱线。由于待测物对第二类共振单元结构所处环境的介电函数的影响会导致获取的待测物反射响应谱线的频率移动。通过对第二反射响应谱线、第四反射响应谱线以及第五反射响应谱线进行对比，，可以计算出待测物的改变量，实现对待测物的定量分析。同时，由于第二类共振单元结构中各单元结构内部微棒之间发生强耦合，且各单元结构之间发生弱耦合，从而不同长度的微棒之间通过强耦合产生高品质因子谐振，可以高灵敏响应周围介质环境的改变，进而准确对混合物进行定量检测。
由此可见，本实施例对第一反射响应谱线以及第三反射响应谱线进行对比进行对比，可以对待测物进行定性分析，即确定待测物中含有的物质种类，对第二反射响应谱线、第四反射响应谱线以及第五反射响应谱线进行对比，可以对待测物进行定量分析，即确定待测物中物质含量的变化。
基于上述任一实施例，通过反射式太赫兹时域光谱系统获取第一类共振单元结构的第一反射响应谱线以及第二类共振单元结构的第二反射响应谱线，之前还包括：
基于数值仿真计算对实际实验探测的指导意义，分别模拟第一类共振单元结构和第二类共振单元结构的谐振谱线，并利用紫外光刻和磁控溅射技术将第一类共振单元结构和第二类共振单元结构集成到基底表面，得到多目标探测器。
具体地，可以利用紫外光刻和磁控溅射技术将微棒阵列结构层沉积在基底上表面，从而使得制作得到的多目标探测器体积较小，成本较低。
其中，紫外光刻是指在光照作用下，借助光致抗蚀剂(又名光刻胶)将掩膜版上的图形转移到基片上的技术。其主要过程为：首先紫外光通过掩膜版照射到附有一层光刻胶薄膜的基片表面，引起曝光区域的光刻胶发生化学反应；再通过显影技术溶解去除曝光区域或未曝光区域的光刻胶(前者称正性光刻胶，后者称负性光刻胶)，使掩膜版上的图形被转移到光刻胶薄膜上。磁控溅射是物理气相沉积的一种，磁控溅射通过在靶阴极表面引入磁场，利用磁场对带电粒子的约束来提高等离子体密度以增加溅射率，可以实现高速、低温、低损伤。
基于上述任一实施例，微棒阵列结构120包括以单个微棒结构为单元结构和以组合不同长度的微棒为单元结构；微棒阵列结构120的材料为金、银以及铝中的任一种。
具体地，微棒阵列结构120包括以单个微棒结构为单元结构，即第一类共振单元结构121，以单个微棒为单元结构，各单元结构之间发生弱耦合；第一类共振单元结构121用于指纹探测，在将待测物置于第一类共振单元结构121上时，通过反射式太赫兹时域光谱系统发射的太赫兹脉冲入射到探测器的待测物表面上，得到第三反射响应谱线，由于各微棒激发的电磁共振响应可以覆盖较宽的太赫兹频谱，因此该反射响应谱线包含该待测物的指纹谱，对第一反射响应谱线和第三反射响应谱线进行对比，进而实现对待测物进行定性分析。
微棒阵列结构120还包括第二类共振单元结构122，第二类共振单元结构122以复合微棒为单元结构，即组合不同长度的微棒，各单元结构内部微棒之间发生强耦合，且各单元结构之间发生弱耦合。当改变待测物中某一物质量时，由于待测物与第二类共振单元结构122之间的相互作用，会导致待测物与第二类共振单元结构122之间介质环境会发生变化，使得获取的待测物反射响应谱线的频率移动。通过对比第二反射响应谱线、第四反射响应谱线以及第五反射响应谱线的频移变化，可以计算出待测物的改变量，实现对待测物的定量分析。
如图3所示，第二类共振单元结构122中的复合微棒可以包括依次平行排列的微棒L3、L4和L5；其中，微棒L3的长度与微棒L5的长度相同，微棒L3的长度与微棒L4的长度不同。由于复合微棒有不同长度的微棒，从而可以通过引入非对称提高复合微棒的品质因子，进而大幅度提高第二类共振单元结构122对周围介质环境改变进行响应的灵敏度，以便准确且高灵敏度对物质进行定量检测。其中，微棒L3的长度可以大于微棒L4的长度，也可以小于微棒L4的长度，本发明实施例对此不作及具体限定。
需要说明的是，在制作第二类共振单元结构122时，可以通过调节各微棒之间的距离(如可以调节图3中的g3，p3参数大小，g3指沿第二类共振单元结构长轴方向相邻微棒之间的缝隙宽度，p3指第二类共振单元结构的周期)，使微棒之间发生强耦合，从而可以产生高品质因子的谐振谱线，进而高灵敏度对待测物进行定量检测。
其中，微棒L3和微棒L4之间的距离与微棒L4和微棒L5之间的距离可以相同，从而可以使得微棒之间发生强耦合，以产生高品质因子的谐振谱线，进而高灵敏度对待测物进行定量检测。
作为一种可选实施例，微棒L3的长度为70μm。
具体地，当待测物中某一物质量发生变化时，由于待测物对第二类共振单元结构122电磁响应的影响，会导致第二类共振单元结构122的反射响应谱线发生频率移动，通过对比第二反射响应谱线、第四反射响应谱线以及第五反射响应谱线的频移变化，从而计算出待测物的改变量，实现对待测物的定量分析。
因此，为了能够使得反射响应谱线可以高灵敏响应周围介质环境的改变，本发明实施例中微棒L3的长度为70μm，从而可以准确对物质进行定量检测。
作为一种可选实施例，微棒L4的长度区间为50μm～80μm。
具体地，当待测物中某一物质量发生变化时，由于待测物对第二类共振单元结构122的周围介质环境的影响发生变化，使得获取的第二类共振单元结构的反射响应谱线频率发生移动。通过对比第二反射响应谱线、第四反射响应谱线以及第五反射响应谱线的频移变化，可以计算出待测物的改变量，实现对待测物的定量分析。
因此，为了能够使得反射响应谱线可以高灵敏响应周围介质环境的改变，本发明实施例中微棒L4的长度区间为50μm～80μm，从而可以准确对物质进行定量检测。
作为一种可选实施例，第一类共振单元结构121中各微棒的长度区间为20μm～100μm。
具体地，第一类共振单元结构121是由若干个微棒组成的，且各微棒的长度沿预设方向依次递减，从而基于各微棒激发得到的待测物的特征指纹谱可以覆盖较宽的太赫兹频谱，其中将包含多种待测物的指纹谱，进而实现对混合物进行定性分析。其中，第一类共振单元结构121中各微棒的长度区间为20μm～100μm，即第一类共振单元结构121中各微棒长度可以是从100μm至20μm依次递减，也可以是从80μm至40μm依次递减，本发明实施例对此不作具体限定。
如图3所示，第一类共振单元结构121可以是由若干个微棒组成的，且若干个微棒的长度由L1渐变式递减至L2，进而基于第一类共振单元结构121得到的特征指纹谱可以覆盖待测物中各物质的指纹谱，对第一反射响应谱线以及第三反射响应谱线进行对比，以实现对混合物进行定性分析。
需要说明的是，在制作第一类共振单元结构121时，可以通过调节各微棒之间的距离(如可以调节图3中的g1、g2、p1、p2等参数大小，g1、g2指沿第一类共振单元结构长轴方向相邻微棒之间的缝隙宽度，p1、p2指第一类共振单元结构的周期)，使微棒之间发生弱耦合，从而能够独立且可控的调节微棒响应，进而能有效减小器件尺寸，并准确反映待测物的物质成分，准确对待测物进行定性分析。
作为一种可选实施例，第一类共振单元结构为二维周期性微棒结构，第二类共振单元结构为二维周期性多聚棒结构。
具体地，第一类共振单元结构中各微棒的长度沿着预设方向逐渐变小，从而基于各微棒激发得到的待测物的特征指纹谱可以覆盖待测物中各物质的指纹谱，对第一反射响应谱线以及第三反射响应谱线进行对比，进而实现对混合物进行定性分析，并且通过调整微棒结构的周期，可以保证微棒之间发生弱耦合，从而能够独立且可控的调节微棒响应，进而能有效减小器件尺寸，并准确反映待测物的物质成分，准确对待测物进行定性分析。
同时，由于第二类共振单元结构中的各微棒组合至少具有两个不同长度的微棒，从而使得反射响应谱线可以高灵敏响应周围介质环境的改变，进而准确对物质进行定量检测，并且通过调整多聚棒结构微棒的长度，可以使微棒之间发生强耦合，进而产生高品质因子的谐振谱线，进而高灵敏度对待测物进行定量检测。
基于上述任一实施例，第一类共振单元结构121是用于指纹探测的微棒阵列结构，用于指纹探测的微棒阵列结构通过调节微棒之间的尺寸和周期，以使微棒之间发生弱耦合，第二类共振单元结构122是用于定量探测的微棒阵列结构，用于定量探测的微棒阵列结构通过调节单元结构内部微棒之间的参数，以使微棒之间发生强耦合。
具体地，由于第一类共振单元结构121以单个微棒为单元结构，通过调节微棒之间的尺寸和周期，可以使微棒之间发生弱耦合，从而基于各微棒激发的电磁共振响应可以覆盖较宽的太赫兹频谱，其中将包含多种待测物的指纹谱，对第一反射响应谱线以及第三反射响应谱线进行对比，进而实现对混合物进行定性分析。同时，由于第二类共振单元结构122以复合微棒为单元结构，通过调节单元结构内部微棒之间的参数，可以使微棒之间发生强耦合，从而不同长度的微棒之间通过强耦合产生高品质因子谐振，可以高灵敏响应周围介质环境的改变，通过对比第二反射响应谱线、第四反射响应谱线以及第五反射响应谱线的频移变化，可以准确对混合物进行定量检测。
基于上述任一实施例，微棒阵列结构120的响应为偶极子响应。
具体地，微棒阵列结构120由三组微棒结构组成，其中两组偶极微棒分别提供高频和低频共振带，覆盖分析物的特征指纹谱，对第一反射响应谱线以及第三反射响应谱线进行对比，实现对分析物的定性检测，上述两组偶极子共振微棒天线可以单独调节其长度使共振带与目标物质指纹谱匹配；另一组多聚微棒结构，用于分析物的定量检测，当分析物的量发生变化时，反射响应谱线会发生频移，通过对比第二反射响应谱线、第四反射响应谱线以及第五反射响应谱线的频移变化，可以对分析物进行定量检测。
基于上述任一实施例，微棒阵列结构120的电场能量位于金属与介质界面，能够充分提高物质与电场之间的相互作用，从而提高探测的灵敏度。
具体地，微棒阵列结构120的材料可以为金、银以及铝中的任一种，从而可以在待测物置于其上表面时，使得电场能主要局域在金属界面上，有利于增强光与物质的相互作用，从而提高待测物对指纹特征谱的吸收，提高对周围介质环境改变响应的灵敏度，进而实现对微量物质的高灵敏定性和定量分析。
基于上述任一实施例，本发明还提供一种反射式太赫兹时域光谱探测系统200，该系统包括如上任一实施例所述的基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器。
如图4所示，探测系统200包括飞秒激光器201、分束镜202、第一反射镜203、延迟线204、反射镜205、太赫兹发生器206、第一抛物面镜207、半透半反镜208、第二抛物面镜209、样品210、二维平移样品台211、第三抛物面镜212、二向色镜213、第二反射镜214、探测器100、锁相放大器215以及计算机控制器216。
其中，基于反射式太赫兹时域光谱探测系统200对物质进行检测的过程包括：飞秒激光器201发射飞秒激光脉冲，飞秒激光脉冲经过分束镜202后分为泵浦光和探测光，泵浦光经过延迟线204，后入射到太赫兹发生器206激发产生太赫兹脉冲，探测光和太赫兹脉冲一同共线入射到探测器100上。通过控制时间延迟系统来调节泵浦光和探测光之间的时间延迟，最终可以得到第一反射响应谱线、第二反射响应谱线、第三反射响应谱线、第四反射响应谱线以及第五反射响应谱线，对第一反射响应谱线以及第三反射响应谱线进行对比，可以对待测物进行定性分析，通过对比第二反射响应谱线、第四反射响应谱线以及第五反射响应谱线的频移变化，可以对待测物进行定量分析。
本发明实施例提供的反射式太赫兹时域光谱探测系统，在基底上置第一类共振单元结构和第二类共振单元结构，由于第一类共振单元结构以单个微棒为单元结构，各单元结构之间发生弱耦合，从而基于各微棒激发的电磁共振响应可以覆盖较宽的太赫兹频谱，其中将包含多种待测物的指纹谱，进而实现对混合物进行定性分析。同时，由于第二类共振单元结构以复合微棒为单元结构，各单元结构内部微棒之间发生强耦合，且各单元结构之间发生弱耦合，从而不同长度的微棒之间通过强耦合产生高品质因子谐振，可以高灵敏响应周围介质环境的改变，进而准确对混合物进行定量检测。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，其特征在于，包括：
基底和微棒阵列结构，所述微棒阵列结构置于所述基底上；
所述微棒阵列结构包括第一类共振单元结构和第二类共振单元结构，用于对物质进行定性和定量的多目标同时检测；所述第一类共振单元结构以单个微棒为单元结构，各单元结构之间发生弱耦合，所述第二类共振单元结构以复合微棒为单元结构，各单元结构内部微棒之间发生强耦合，且各单元结构之间发生弱耦合；
所述基底材料为石英玻璃、硅以及聚酰亚胺中的任一种，所述基底材料的厚度区间为5μm～1mm。
2.根据权利要求1所述的基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，其特征在于，所述多目标探测器用于执行物质检测方法，所述物质检测方法包括如下步骤：
通过反射式太赫兹时域光谱系统获取所述第一类共振单元结构的第一反射响应谱线以及所述第二类共振单元结构的第二反射响应谱线；
将待测物置于所述微棒阵列结构表面，获取所述第一类共振单元结构的第三反射响应谱线以及所述第二类共振单元结构的第四反射响应谱线；
改变所述待测物中的物质含量，获取所述第二类共振单元结构的第五反射响应谱线；
对所述第一反射响应谱线以及所述第三反射响应谱线进行对比，以对所述待测物进行定性分析；
对所述第二反射响应谱线、所述第四反射响应谱线以及所述第五反射响应谱线进行对比，以对所述待测物进行定量分析。
3.根据权利要求2所述的基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，其特征在于，所述通过反射式太赫兹时域光谱系统获取所述第一类共振单元结构的第一反射响应谱线以及所述第二类共振单元结构的第二反射响应谱线，之前还包括：
分别模拟所述第一类共振单元结构和所述第二类共振单元结构的谐振谱线，并利用紫外光刻和磁控溅射技术将所述第一类共振单元结构和所述第二类共振单元结构集成到基底表面，得到所述多目标探测器。
4.根据权利要求1所述的基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，其特征在于，所述微棒阵列结构包括以单个微棒结构为单元结构和以组合不同长度的微棒为单元结构；所述微棒阵列结构的材料为金、银以及铝中的任一种。
5.根据权利要求1所述的基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，其特征在于，所述第一类共振单元结构是用于指纹探测的微棒阵列结构，所述用于指纹探测的微棒阵列结构通过调节微棒之间的尺寸和周期，以使微棒之间发生弱耦合，所述第二类共振单元结构是用于定量探测的微棒阵列结构，所述用于定量探测的微棒阵列结构通过调节微棒之间的间距，以使微棒之间发生强耦合。
6.根据权利要求1所述的基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器，其特征在于，所述微棒阵列结构的电场能量位于金属与介质界面，响应为偶极子响应。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110540775.8A CN113466170B (zh) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | 一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110540775.8A CN113466170B (zh) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | 一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113466170A true CN113466170A (zh) | 2021-10-01 |
| CN113466170B CN113466170B (zh) | 2024-05-24 |
Family
ID=77870884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110540775.8A Active CN113466170B (zh) | 2021-05-18 | 2021-05-18 | 一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113466170B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114325897A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 厦门大学 | 一种基于渐变周期增强太赫兹光谱吸收的介质超材料 |
| TWI839944B (zh) * | 2022-11-09 | 2024-04-21 | 財團法人工業技術研究院 | 兆赫波檢測晶片及兆赫波量測系統 |
Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011127959A (ja) * | 2009-12-16 | 2011-06-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 定性定量分析方法、および定性定量分析システム |
| EP2824435A1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-14 | FOM Institute for Atomic and Molecular Physics | Terahertz frequency sensing |
| CN204130553U (zh) * | 2014-09-09 | 2015-01-28 | 华中科技大学 | 基于超材料的肖特基型太赫兹多谱信号探测器 |
| US20150276489A1 (en) * | 2012-11-27 | 2015-10-01 | The University Court Of The University Of Glasgow | Terahertz radiation detector, focal plane array incorporating terahertz detector, multispectral metamaterial absorber, and combined optical filter and terahertz absorber |
| US20170222724A1 (en) * | 2016-02-03 | 2017-08-03 | Northwestern University | Ultrafast all-optical modulation of the visible and infrared spectrum with nanorod arrays |
| CN107561033A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-01-09 | 上海理工大学 | 基于太赫兹光谱的混合物中关键物质定性和定量测定方法 |
| US20180026581A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Piezoelectric Resonance Controlled Terahertz Wave Modulators |
| CN109187420A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-11 | 中国计量大学 | 增强指纹检测灵敏度的平板天线检测装置及其检测方法 |
| US20190074569A1 (en) * | 2017-09-07 | 2019-03-07 | Nidec Corporation | Directional coupler |
| CN110160984A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-08-23 | 南开大学 | 一种基于超表面和铌酸锂混合结构的片上太赫兹传感增强器件 |
| CN111752012A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-09 | 湖北第二师范学院 | 一种基于温度不敏感的太赫兹波超材料的生物传感装置 |
| US20200371022A1 (en) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | Imam Abdulrahman Bin Faisal University | Amplitude difference referencing technique with terahertz metasurfaces for sub-micron biomolecules detection |
| US20210020795A1 (en) * | 2018-03-22 | 2021-01-21 | Iee International Electronics & Engineering S.A. | Photodetector |
| CN212410440U (zh) * | 2020-08-10 | 2021-01-26 | 桂林电子科技大学 | 一种超材料太赫兹生物传感器 |
| CN212515266U (zh) * | 2020-06-24 | 2021-02-09 | 湖北第二师范学院 | 一种基于温度不敏感的太赫兹波超材料的生物传感装置 |
-
2021
- 2021-05-18 CN CN202110540775.8A patent/CN113466170B/zh active Active
Patent Citations (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011127959A (ja) * | 2009-12-16 | 2011-06-30 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 定性定量分析方法、および定性定量分析システム |
| US20150276489A1 (en) * | 2012-11-27 | 2015-10-01 | The University Court Of The University Of Glasgow | Terahertz radiation detector, focal plane array incorporating terahertz detector, multispectral metamaterial absorber, and combined optical filter and terahertz absorber |
| EP2824435A1 (en) * | 2013-07-11 | 2015-01-14 | FOM Institute for Atomic and Molecular Physics | Terahertz frequency sensing |
| CN204130553U (zh) * | 2014-09-09 | 2015-01-28 | 华中科技大学 | 基于超材料的肖特基型太赫兹多谱信号探测器 |
| US20170222724A1 (en) * | 2016-02-03 | 2017-08-03 | Northwestern University | Ultrafast all-optical modulation of the visible and infrared spectrum with nanorod arrays |
| US20180026581A1 (en) * | 2016-07-19 | 2018-01-25 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Piezoelectric Resonance Controlled Terahertz Wave Modulators |
| US20190074569A1 (en) * | 2017-09-07 | 2019-03-07 | Nidec Corporation | Directional coupler |
| CN107561033A (zh) * | 2017-09-21 | 2018-01-09 | 上海理工大学 | 基于太赫兹光谱的混合物中关键物质定性和定量测定方法 |
| US20210020795A1 (en) * | 2018-03-22 | 2021-01-21 | Iee International Electronics & Engineering S.A. | Photodetector |
| CN109187420A (zh) * | 2018-09-03 | 2019-01-11 | 中国计量大学 | 增强指纹检测灵敏度的平板天线检测装置及其检测方法 |
| CN110160984A (zh) * | 2019-01-08 | 2019-08-23 | 南开大学 | 一种基于超表面和铌酸锂混合结构的片上太赫兹传感增强器件 |
| US20200371022A1 (en) * | 2019-05-20 | 2020-11-26 | Imam Abdulrahman Bin Faisal University | Amplitude difference referencing technique with terahertz metasurfaces for sub-micron biomolecules detection |
| CN111752012A (zh) * | 2020-06-24 | 2020-10-09 | 湖北第二师范学院 | 一种基于温度不敏感的太赫兹波超材料的生物传感装置 |
| CN212515266U (zh) * | 2020-06-24 | 2021-02-09 | 湖北第二师范学院 | 一种基于温度不敏感的太赫兹波超材料的生物传感装置 |
| CN212410440U (zh) * | 2020-08-10 | 2021-01-26 | 桂林电子科技大学 | 一种超材料太赫兹生物传感器 |
Non-Patent Citations (4)
| Title |
|---|
| MIGUEL BERUETE: "terahertz sensing based on metasurfaces", 《ADVANCED OPTICAL MATERIALS》, 18 July 2019 (2019-07-18) * |
| YAN PENG: "Qualitative and quantitative identification of components in mixture by terahertz spectroscopy", 《JOURNALS & MAGAZINES》, 29 August 2018 (2018-08-29) * |
| 陈鹤鸣;年秀芝;: "THz复式晶格光子晶体谐振腔的特性分析", 南京信息工程大学学报(自然科学版), no. 01, 28 February 2010 (2010-02-28) * |
| 高琳锋;姚岩岩;王雷;张渊;赵高昕;高琳华;: "表面等离激元电磁波吸收体研究进展", 半导体光电, no. 06, 15 December 2018 (2018-12-15) * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114325897A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-12 | 厦门大学 | 一种基于渐变周期增强太赫兹光谱吸收的介质超材料 |
| CN114325897B (zh) * | 2021-12-31 | 2022-10-28 | 厦门大学 | 一种基于渐变周期增强太赫兹光谱吸收的介质超材料 |
| TWI839944B (zh) * | 2022-11-09 | 2024-04-21 | 財團法人工業技術研究院 | 兆赫波檢測晶片及兆赫波量測系統 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113466170B (zh) | 2024-05-24 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI364533B (en) | A method for improving surface plasmon resonance by using conducting metal oxide as adhesive layer | |
| JP4974870B2 (ja) | 光学素子、センサ装置及びセンシング方法 | |
| DE69719939T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung für Immunotest unter Verwendung von fluoreszensinduzierter Oberflächen-plasmonresonanz | |
| US8358407B2 (en) | Enhancing signals in Surface Enhanced Raman Spectroscopy (SERS) | |
| US8023114B2 (en) | Target substance detecting device, target substance detecting method using the same, and detecting apparatus and kit therefor | |
| US8314935B2 (en) | Target substance-detecting apparatus and target substance-detecting method | |
| US20080280374A1 (en) | Methods and systems for detecting biological and chemical materials on a submicron structured substrate | |
| US6330387B1 (en) | Coupled plasmon-waveguide resonance spectroscopic device and method for measuring film properties in the ultraviolet and infrared spectral ranges | |
| CN113466170B (zh) | 一种基于多类型共振太赫兹超表面的多目标探测器 | |
| JP2011112548A (ja) | 生体サンプル解析方法、生体サンプル解析装置及び生体サンプル解析プログラム | |
| Wu et al. | Nanogratings fabricated by wet etching assisted femtosecond laser modification of silicon for surface plasmon resonance sensing | |
| Luo et al. | SARS-CoV-2 proteins monitored by long-range surface plasmon field-enhanced Raman scattering with hybrid bowtie nanoaperture arrays and nanocavities | |
| Jamil et al. | Graphene-MoS 2 SPR-based biosensor for urea detection | |
| Serita et al. | I-design terahertz microfluidic chip for attomole-level sensing | |
| JP4958278B2 (ja) | 検査装置 | |
| JP2004239715A (ja) | 測定装置 | |
| JP2007256103A (ja) | 測定チップの固定化膜の膜厚測定方法および測定チップ | |
| CN103018167A (zh) | 表面等离子体共振样品台及其制备方法 | |
| JP5462548B2 (ja) | 核酸分析素子及びそれを用いた核酸分析装置 | |
| US20210293703A1 (en) | Method and device for detecting extracellular vesicles | |
| CN112525859B (zh) | 表面等离激元共振传感测量方法、装置及系统 | |
| CN114942240B (zh) | 上转换拉曼传感器及应用 | |
| EP2824435B1 (en) | Terahertz frequency sensing | |
| Le et al. | Surface plasmon polariton–enhanced upconversion luminescence for biosensing applications | |
| CN113670848A (zh) | 基于像素化结构的高分辨率宽带太赫兹探测器和探测方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |