激光与红外

作者：王毅

单位：南京邮电大学 电子与光学工程学院、柔性电子未来技术学院,江苏 南京 210023；

关键词：折射率传感;同时测量;石墨烯;太赫兹波段;光学Tamm态

基金：国家自然科学基金项目(No.61575096；No.61775102)资助。

本文提出了一种可同时测量两种介质折射率的传感器。该传感器依次由单层石墨烯、薄介质层、介质腔A及含缺陷层(即介质腔B)的多层光子晶体组成。当入射光由石墨烯侧入射时,石墨烯与薄介质层界面上的太赫兹塔姆等离激元(TPPs)模式和光子晶体中的缺陷模式会被同时激发,二者相互耦合,形成非对称的法诺(Fano)共振线型吸收谱线。其吸收峰波长与TPPs模式激发波长一致,只对介质腔A中介质折射率敏感,而吸收谷波长与缺陷模式波长一致,并且只对缺陷层中介质折射率敏感,因此可以实现两种介质折射率的同时检测。数值模拟结果表明该传感器对介质腔A、B中介质折射率同时检测的折射率测量范围分别为13～146,1～1005；灵敏度分别为0125 THz/RIU、06 THz/RIU。本文的研究为利用TPPs模式与不同模式的耦合,从而实现多种介质折射率同时测量提供了新思路。

来源：2025年第6期

《激光与红外》期刊编辑部

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