1 山西大学物理电子工程学院，山西 太原 030006
2 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室，山西 太原 030006
3 山西大学极端光学协同创新中心，山西 太原 030006
基于Bi1.5Sb0.5Te1.8Se1.2材料，设计了一种光栅型紫外线吸收器。采用有限元方法，对该吸收器的吸收特性与结构参数、入射角度及工作波长的依赖关系进行了详细的分析。该吸收器的吸收机制是磁激元共振效应。通过调节结构参数、入射角度及工作波长，可以调节该吸收器的吸收特性。采用优化参数条件下，在200~400 nm的波段范围内，在0~75°的入射角度范围内，吸收率可以达到80%以上。该工作为紫外线吸收器的设计、制作和在紫外检测与防护、生物传感和紫外光催化等领域的应用提供了理论基础。
吸收器 光栅 紫外光 Bi1.5Sb0.5Te1.8Se1.2 磁激元 激光与光电子学进展
2022, 59(5): 0523003
1 山西大学物理电子工程学院, 山西 太原 030006
2 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
3 山西大学极端光学协同创新中心, 山西 太原 030006
设计了一种基于耐火材料氮化钛(TiN)和二氧化钛(TiO2)的光栅型超宽带太阳能吸收器,采用有限元方法研究了其吸收特性,并分析了其结构参数、工作波长和入射角度对吸收性能的影响。结果表明:通过调整结构参数,可以有效地控制其吸收特性。当波长为500~2000 nm,入射角度为0°~75°时,吸收效率可以达到80%以上,所设计的吸收器表现出了超宽带吸收的特性。单元结构的顶层采用半球形结构,可以提高吸收器的平均吸收率。所设计的吸收器在热光伏等方面有潜在的应用前景。
表面光学 光栅 吸收器 磁激元 可见光 近红外波段 光学学报
2020, 40(21): 2124002
1 山西大学物理电子工程学院, 山西 太原 030006
2 山西大学激光光谱研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室, 山西 太原 030006
3 山西大学极端光学协同创新中心, 山西 太原 030006
设计了一种基于六方氮化硼材料的中红外线吸收器。该吸收器是由截断的金字塔型单元结构构成的一维光栅,其吸收机制是磁激元共振效应和法布里-珀罗谐振腔共振效应。运用有限元算法分析该吸收器的结构参数、工作波长及入射角度对其吸收性能的影响。结果表明:在优化的结构参数条件下,在入射波长为5.6~14.5 μm,入射角度为0°~75°范围内,该吸收器的吸收率可以达到80%以上。所设计的吸收器有望应用于中红外波段的传感和隐身等领域。
光栅 吸收器 中红外 氮化硼 磁激元共振 法布里-珀罗谐振腔 光学学报
2019, 39(10): 1005001
1 山西大学物理电子工程学院, 山西 太原 030006
2 山西大学量子光学与光量子器件国家重点实验室激光光谱研究所, 山西 太原 030006
设计了一种基于LiF和NaF材料的光栅型超宽带红外吸收器,并采用频域有限差分法对其吸收特性进行了研究。研究结果表明,单独采用LiF(或NaF)和电介质材料构成的光栅型吸收器都具有较宽的吸收带,但其吸收带处于不同的红外波段。同时采用LiF、NaF及电介质材料构成的光栅型吸收器可以把这两个吸收带衔接起来。通过优化参数,在入射波长为15~45 μm、入射角度为0°~80°的范围内,吸收器的吸收率达到80%以上,实现了宽带吸收。结构中复合层的层数对吸收率有最大的影响,电介质层的厚度对吸收率的影响较小。
光学器件 吸收器 磁激元 光栅 红外
