[发明专利]基于石墨烯的可调节长波通型滤光器

权利要求书

1.一种基于石墨烯的滤光器，其特征在于，所述滤光器包括一个或多个滤光器单元，所述滤光器单元包括沿层叠方向依次层叠的第二光学窗口、石墨烯层、金属电极层、离子液体层和第一光学窗口；

第二光学窗口包括第一部分和第二部分，石墨烯层只覆盖第二光学窗口的第一部分，第二光学窗口的第二部分未覆盖石墨烯，其中，石墨烯层包括1-10个石墨烯单层；

金属电极层包括第一金属电极和第二金属电极，在第一部分对应的石墨烯层上设置有第一金属电极，在第二部分上设置有第二金属电极，第一金属电极与第二金属电极电学不导通；

在金属电极层与第一光学窗口之间形成一空腔，在金属电极层上设置离子液体，离子液体充满所述空腔。

2.如权利要求1所述的滤光器，其特征在于，将第二光学窗口的优弧弓作为第一部分，将第二光学窗口的劣弧弓作为第二部分，在第一部分上覆盖石墨烯层而在第二部分上不覆盖石墨烯。

3.如权利要求1所述的滤光器，其特征在于，第一金属电极采用未封口的圆环的方式沿着石墨烯层的外围周向设置，第二金属电极采用与第二部分相似的劣弧弓的形式设置，并且第一金属电极与石墨烯层相接触，而第二金属电极与石墨烯层不接触。

4.如权利要求1-3任一项所述的滤光器，其特征在于，在层叠方向上设置有多个滤光器单元，其中每个滤光器单元的第一金属电极、石墨烯层在层叠方向上位于相同的位置，每个滤光器单元的第二金属电极在层叠方向上同样位于相同的位置，多个滤光器单元的第一金属电极均电连接至同一点，多个滤光器单元的第二金属电极均电连接至同一点。

5.如权利要求1-3任一项所述的滤光器，其特征在于，在层叠方向上设置有多个滤光器单元，相邻两个滤光器单元共用光学窗口，即相邻的层叠方向上处于上面的滤光器单元的第二光学窗口和处于下面的滤光器单元的第一光学窗口实际上为同一个光学窗口；每个滤光器单元的第一金属电极、石墨烯层在层叠方向上位于相同的位置，每个滤光器单元的第二金属电极在层叠方向上同样位于相同的位置，多个滤光器单元的第一金属电极均电连接至同一点，多个滤光器单元的第二金属电极均电连接至同一点。

6.如权利要求5所述的滤光器，其特征在于，在每个滤光器单元的离子液体层和第一光学窗口之间沿层叠方向还依次设置有第二金属电极层和第二石墨烯层。

7.如权利要求1-3任一项所述的滤光器，其特征在于，所述离子液体层为离子液体或离子凝胶；

所述离子液体是以下溶液的一种或几种：主要成分是Na₂HPO₄、KH₂PO₄、NaCl和KCl的磷酸缓冲盐溶液；二(三氟甲基磺酰)亚胺锂溶液；高氯酸钾溶液；高氯酸锂溶液；或者所述离子液体是由阴、阳离子组合成的离子液体，其中，阳离子包括以下的一种或几种：1,3-二烯丙基咪唑阳离子，1-烯丙基-3-乙基咪唑阳离子，1-丁基-3-甲基咪唑阳离子，1-丁基-2,3-二甲基咪唑阳离子，N,N-二乙基-N-甲基-N-(2-甲氧乙基)铵基阳离子，1-乙基-3-甲基咪唑阳离子，1-乙基-2,3-二甲基咪唑阳离子，1-己基-3-甲基咪唑阳离子，1-辛基-3-甲基咪唑阳离子，N-甲基-N-丙基哌啶烷阳离子，N-甲基-N-丙基吡咯烷阳离子，1-丁基-1-甲基吡咯烷阳离子，N,N,N-三甲基-N-丙基铵盐阳离子；阴离子包括以下的一种或几种：双(五氟乙磺酰基)酰亚胺根，四氟硼酸根，二氰胺根，三(五氟乙烷基)三氟磷酸根，双(氟磺酰基)酰亚胺根，n-辛基硫酸根，三氟甲磺酸根，六氟磷酸根，四氰硼酸根，双(三氟甲磺酰基)酰亚胺根；

离子凝胶是混合以下聚合物的两种或多种制成的离子凝胶：聚环氧乙烷，三嵌段聚合物PS-PMMA-PS，三嵌段聚合物PS-PEO-PS，其中P表示聚合物，S表示苯乙烯，PMMA为聚甲基丙烯酸甲酯，PEO为聚环氧乙烷。

8.如权利要求1-3任一项所述的滤光器，其特征在于，光学窗口是圆形，长方形，三角形或不规则图形。