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龍圖騰網(wǎng)獲悉西北工業(yè)大學(xué)申請(qǐng)的專利一種基于金屬納米線等離激元微腔的折射率傳感器獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN114755199B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-12發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專利申請(qǐng)?zhí)?專利號(hào)為：202210397202.9，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01N21/41；該發(fā)明授權(quán)一種基于金屬納米線等離激元微腔的折射率傳感器是由肖發(fā)俊;刁航;王其發(fā);李晨陽(yáng);趙建林設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2022-04-15向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專利申請(qǐng)。

本一種基于金屬納米線等離激元微腔的折射率傳感器在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明涉及一種基于金屬納米線等離激元微腔的折射率傳感器，主要包括基底、金屬膜、金屬納米線，所述基底、金屬膜均為層片狀，金屬膜位于基底和金屬納米線之間，基底、金屬膜兩層相接，金屬納米線為正五棱柱，位于金屬膜的另一側(cè)，且正五棱柱一個(gè)柱面與金屬膜相接；兩條金屬納米線平行放置。基底的材質(zhì)為硅或者藍(lán)寶石，金屬膜的材質(zhì)為金或者銀，金屬納米線的材質(zhì)為金或者銀。本發(fā)明的微腔結(jié)構(gòu)，通過(guò)對(duì)腔長(zhǎng)進(jìn)行調(diào)制，可以靈活地針對(duì)不同尺寸的二維材料進(jìn)行傳感測(cè)試，具有靈活可調(diào)的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)便，使用斜入射p偏振白光激發(fā)，激發(fā)條件簡(jiǎn)單。金屬納米線、二維材料和腔長(zhǎng)尺寸均為微米量級(jí)，利于集成化應(yīng)用。

本發(fā)明授權(quán)一種基于金屬納米線等離激元微腔的折射率傳感器在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種基于金屬納米線等離激元微腔的折射率傳感器，其特征在于，主要包括基底1、金屬膜2、金屬納米線3，所述基底1、所述金屬膜2均為層片狀，所述金屬膜2位于所述基底1和所述金屬納米線3之間，所述基底1、所述金屬膜2兩層相接，所述金屬納米線3為正五棱柱，位于所述金屬膜2的另一側(cè)，且正五棱柱一個(gè)柱面與所述金屬膜2相接；兩條金屬納米線3平行放置； 所述折射率傳感器測(cè)量不同厚度石墨烯復(fù)折射率的過(guò)程如下： 步驟1，構(gòu)成微腔結(jié)構(gòu) 將不同厚度的石墨烯分別置于金屬膜2與金屬納米線3之間，金屬納米線3平行放置構(gòu)成平行腔結(jié)構(gòu)； 步驟2，采集散射光譜； 使用光譜儀，在不同厚度的石墨烯上分別采集微腔結(jié)構(gòu)中金屬納米線3的散射光譜，并改變兩條平行金屬納米線3之間的距離，采集不同腔長(zhǎng)條件下的散射光譜； 步驟3，計(jì)算相對(duì)調(diào)制深度； 由步驟2得到的光譜數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算可得到一定波長(zhǎng)下，某一厚度的石墨烯上微腔間距不同時(shí)的相對(duì)調(diào)制深度 步驟4，計(jì)算SPP的傳播長(zhǎng)度LSPP； 相對(duì)調(diào)制深度與傳播長(zhǎng)度LSPP的關(guān)系由式1給出，通過(guò)擬合可得到LSPP； 式1中，是相對(duì)調(diào)制深度，r是SPP在腔壁處的端面反射率，LSPP是SPP的傳播長(zhǎng)度，l是腔長(zhǎng)，即兩根平行金屬納米線之間的間距； 由式1，通過(guò)計(jì)算，得到SPP的傳播長(zhǎng)度LSPP； 步驟5，計(jì)算有效折射率虛部 SPP傳播長(zhǎng)度與有效折射率虛部Imneff的關(guān)系如下： 式2中，λ為測(cè)量相對(duì)調(diào)制深度時(shí)選擇的波長(zhǎng)； 由式2計(jì)算，得到不同厚度石墨烯對(duì)應(yīng)的有效折射率虛部Imneff； 步驟6，求取復(fù)折射率； 有效折射率虛部與復(fù)介電函數(shù)的關(guān)系如下： 式3中，λ0是自由空間波長(zhǎng)，εm是金膜的復(fù)介電函數(shù)，εvac是真空中的介電常數(shù)，εd是石墨烯的復(fù)介電函數(shù)，h為石墨烯厚度； 依據(jù)式3，可求取石墨烯的復(fù)介電函數(shù)εd； 復(fù)介電函數(shù)與復(fù)折射率實(shí)部、虛部的關(guān)系如下： εd＝n2-k2+2nk*i4 式4中，n為石墨烯折射率的實(shí)部，k為石墨烯折射率的虛部、i為虛數(shù)單位； 根據(jù)石墨烯的復(fù)介電函數(shù)εd，由式4，可求出石墨烯折射率的實(shí)部n、虛部k。 至此，得到石墨烯的復(fù)折射率。

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