[发明专利]一种基于加载型波导的脉冲光探测器

说明书

本发明提供了一种基于加载型波导的脉冲光探测器，包括衬底、透明弹性层、硅纳米线、光声材料部，透明弹性层置于衬底上，硅纳米线置于透明弹性层上，光声材料部置于硅纳米线上；应用时，待测脉冲光作用在光声材料部上，光声材料部产生声波，从而改变该基于加载型波导的脉冲光探测器的光传播特性，通过测量该光传播特性实现脉冲光的探测。本发明中，光波集中在硅纳米线和衬底间传播，形成加载型波导。该加载型波导的传播特性对硅纳米线与衬底之间的距离非常敏感，所以本发明具有脉冲光探测灵敏度高的优点。

技术领域

本发明涉及脉冲光探测领域，具体涉及一种基于加载型波导的脉冲光探测器。

背景技术

光源按照一定时间间隔时断时续的发出的光形成脉冲光。脉冲光在打标、切割、焊接、医疗等领域的应用越来越多。测量脉冲光辐照出的能量对脉冲光的应用非常重要。

现有测量脉冲光辐照能量的技术多是基于光热效应或光电效应的：基于光热效应的脉冲光探测器具有响应速度慢的缺点；基于光电效应的脉冲光探测器具有响应光谱窄的缺点。光声效应物质能够将光能量转换为声波，光声效应为脉冲光探测提供了新途径。探索基于光声效应的高灵敏方案将有力促进脉冲光应用方面的发展。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种基于加载型波导的脉冲光探测器，该脉冲光探测器包括衬底、透明弹性层、硅纳米线、光声材料部，透明弹性层置于衬底上，硅纳米线置于透明弹性层上，光声材料部置于硅纳米线上；应用时，待测脉冲光作用在光声材料部上，光声材料部产生声波，从而改变该基于加载型波导的脉冲光探测器的光传播特性，通过测量该光传播特性实现脉冲光的探测。

更进一步地，硅纳米线的截面为圆形。

更进一步地，光声材料部为凸形。

更进一步地，硅纳米线为凹形储物部。

更进一步地，凹形储物部的截面为U形或V形。

更进一步地，光声材料部置于凹形储物部内。

更进一步地，光声材料部与凹形储物部齐平。

更进一步地，光声材料部的材料为碳粉、石墨烯和聚合物的混合物。

更进一步地，透明弹性层为聚甲基丙烯酸甲酯。

更进一步地，衬底为贵金属。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于加载型波导的脉冲光探测器，包括衬底、透明弹性层、硅纳米线、光声材料部，透明弹性层置于衬底上，硅纳米线置于透明弹性层上，光声材料部置于硅纳米线上；应用时，待测脉冲光作用在光声材料部上，光声材料部产生声波，从而改变该基于加载型波导的脉冲光探测器的光传播特性，通过测量该光传播特性实现脉冲光的探测。本发明中，光波集中在硅纳米线和衬底间传播，形成加载型波导。该加载型波导的传播特性对硅纳米线与衬底之间的距离非常敏感，所以本发明具有脉冲光探测灵敏度高的优点。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是基于加载型波导的脉冲光探测器的示意图。

图2是又一种基于加载型波导的脉冲光探测器的示意图。

图3是再一种基于加载型波导的脉冲光探测器的示意图。

图中：1、衬底；2、透明弹性层；3、硅纳米线；4、光声材料部。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1