[发明专利]一种二维材料正入射菲涅尔光学表征方法有效
申请号: | 201810437661.9 | 申请日: | 2018-05-09 |
公开(公告)号: | CN108646321B | 公开(公告)日: | 2019-10-15 |
发明(设计)人: | 王孝东;陈波 | 申请(专利权)人: | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 |
主分类号: | G02B1/00 | 分类号: | G02B1/00;G02B27/00 |
代理公司: | 深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙) 44316 | 代理人: | 赵勍毅 |
地址: | 130033 吉林省长春*** | 国省代码: | 吉林;22 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 二维材料 正入射 光学表征 菲涅尔 矩阵 光电领域 光学薄膜 光学导纳 计算公式 推导过程 传统的 反射率 透过率 推导 基底 传导 引入 支撑 吸收 应用 | ||
1.一种二维材料正入射菲涅尔光学表征方法,其特征在于,所述方法包括:
获取二维材料的位相厚度δ、二维材料光学导纳y、归一化的电场强度B和磁场强度C;
利用所述位相厚度δ、所述二维材料光学导纳y、所述归一化的电场强度B和磁场强度C之间的对应关系确定所述二维材料的吸收;
其中:
所述获取二维材料的位相厚度δ、二维材料光学导纳y、归一化的电场强度B和磁场强度C,包括:
利用第二关系确定归一化的电场强度B和磁场强度C,所述第二关系为:
利用第三关系确定位相厚度δ,所述第三关系为:
δ=2πNd/λ;
利用第四关系确定二维材料光学导纳y,所述第四关系为:
y=H/E=NY;
利用所述位相厚度δ对所述第二关系进行近似处理得到第五关系,所述第五关系为:
所述利用位相厚度δ、二维材料光学导纳y、归一化的电场强度B和磁场强度C之间的对应关系确定二维材料的吸收,包括:
利用所述电场强度B、磁场强度C、所述位相厚度δ、所述二维材料光学导纳y以及第一关系确定用于表征二维材料吸收A的第六关系,所述第一关系为:
所述第六关系为:
其中,Y为自由空间光学导纳,y0为自由空气光学导纳,y为所述二维材料光学导纳,ym为基底光学导纳,d是二维材料厚度,λ是波长,H表示磁场强度,Eb表示出射界面电场强度,设N0=1,N=n-ik,Ns=ns-iks,n表示二维材料折射率,k表示二维材料消光系数,ns表示基底折射率,ks表示基底消光系数,Ea为入射电场强度,Ha为入射磁场强度,Eb为出射电场强度,Hb为出射磁场强度,B为归一化的电场强度,C为归一化的磁场强度,i表示复数虚部。
2.根据权利要求1所述的二维材料正入射菲涅尔光学表征方法,其特征在于,利用4πk/λ是吸收系数对用于表征二维材料吸收A的所述第六关系简化为第八关系,所述第八关系为:
A=adn;
其中,α表示吸收系数。
3.根据权利要求1所述的二维材料正入射菲涅尔光学表征方法,其特征在于,所述方法还包括:
利用第九关系确定二维材料透射率,所述第九关系为:
其中,ys表示基底光学导纳。
4.根据权利要求3所述的二维材料正入射菲涅尔光学表征方法,其特征在于,所述方法还包括:
利用第十关系确定所述二维材料反射率,所述第十关系为:
5.根据权利要求4所述的二维材料正入射菲涅尔光学表征方法,其特征在于,所述方法还包括:
对所述第九关系进行简化得到用于表征无支撑二维材料透过率T的第十一关系,所述第十一关系为:
6.根据权利要求4所述的二维材料正入射菲涅尔光学表征方法,其特征在于,所述方法还包括:
对所述第十关系进行简化得到用于表征无支撑二维材料反射率R的第十二关系,所述第十二关系为:
7.根据权利要求1所述的二维材料正入射菲涅尔光学表征方法,其特征在于,所述方法还包括:
当N0=1,利用所述电场强度B、磁场强度C、所述位相厚度δ、所述二维材料光学导纳y以及第一关系确定用于有基底二维材料吸收A的第十三关系,所述十三关系为:
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