[发明专利]一种可调节圆二色信号的微纳结构

说明书

本发明属于微纳光学技术领域，具体涉及一种可调节圆二色信号的微纳结构，包括由下及上依次设置的贵金属层、第一吸收层、介质层和第二吸收层，第一吸收层和第二吸收层均为“Z”形金属结构。通过在介质层两侧分别设置第一吸收层和第二吸收层，第一吸收层和第二吸收层均为“Z”形金属结构，入射光照射时依次穿过第二吸收层和第一吸收层，经历两次透射，产生两次激励，而且在两个“Z”形金属结构之间形成强烈的耦合，增强对于入射光的吸收，通过调节双层“Z”形金属结构之间的相对夹角α，在不改变结构本身的前提下实现对圆二色信号的调节。

技术领域

本发明属于微纳光学技术领域，具体涉及一种可调节圆二色信号的微纳结构。

背景技术

圆二色性（Circular dichroism, 缩写CD）是涉及圆偏振光的二色性，即左旋圆偏振光（LCP）的和右旋圆偏振光（RCP）吸收的差值。左旋和右旋圆偏振光表示一个光子的两种可能的自旋角动量状态，因此圆形二色性也被称为自旋角动量的二色性。UVCD可以用来研究蛋白质的二级结构，UV/可见光CD被用于研究电荷转移跃迁，近红外CD被用于通过探测过渡金属的d→d跃迁来研究分子的几何和电子结构，但天然手性分子的圆二色性特别弱，所以要通过设计一些人造微纳结构来产生或者增强圆二色性。但目前已有的微纳结构的CD信号很难调节，这就对其应用和推广具产生了很大的限制。

发明内容

为解决目前固定微纳结构圆二色性很难调节的问题，本申请实施例提出了一种可调节圆二色信号的微纳结构，通过在介质层两侧分别设置第一吸收层和第二吸收层，第一吸收层和第二吸收层均为“Z”形金属结构，入射光照射时依次穿过第二吸收层和第一吸收层，经历两次透射，产生两次激励，而且在两个“Z”形金属结构之间形成强烈的耦合，增强对于入射光的吸收，通过调节双层“Z”形金属结构之间的相对夹角α，在不改变结构本身的前提下实现对圆二色性强度和波段的调节。

本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种可调节圆二色信号的微纳结构，包括由下及上依次设置的贵金属层、第一吸收层、介质层和第二吸收层；所述第一吸收层和第二吸收层均为“Z”形金属结构。

进一步地，所述第一吸收层和第二吸收层的“Z”形金属结构的中心轴在同一直线上。

进一步地，所述“Z”形金属结构包括第一矩形条、第二矩形条和第三矩形条；所述第一矩形条一端垂直连接于所述第二矩形条的一端，所述第三矩形条一端垂直连接于所述第二矩形条另一端；所述第一矩形条与所述第三矩形条在同一平面内平行。

进一步地，所述第一吸收层和第二吸收层的“Z”形金属结构具有一相对夹角α。

进一步地，所述相对夹角α为0°、30°、60°或者90°。

进一步地，所述介质层为二氧化硅材料制成；所述贵金属层为金或者银材料制成。

进一步地，所述微纳结构还包括设于贵金属层底部的基底层；所述基底层为玻璃基底。

进一步地，所述微纳结构按矩形周期排列形成阵列结构。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1.本申请实施例微纳结构，在第一吸收层和第二吸收层分别设置“Z”形金属结构，利用双层手性结构“Z”形金属结构之间形成共振耦合，以增强对于入射光的吸收，最终形成两个新的共振模式，并且该共振模式分别位于可见和近红外波段，两个信号分别位于不同的检测光区，具有较强的区分度，易于检测。