[发明专利]反射式太赫兹可调折射率传感器

权利要求书

1.一种反射式太赫兹可调折射率传感器，其特征在于，它包括N×N个在平面上周期排列的结构单元，N为大于0的自然数，每个结构单元呈长方体形状，N×N个结构单元在平面上连续拼接；每个结构单元包括金属层（1）和介质层（2），其中金属层（1）处于顶层，金属层（1）下层为介质层（2）；金属层（1）中开设有第一矩形空气槽（5）、第二矩形空气槽（6）和工字型空气槽，所述工字型空气槽由相互连通的竖直空气槽（7）、第一水平空气槽（8）、第二水平空气槽（9）、第三水平空气槽（10）和第四水平空气槽（11）组成，其中竖直空气槽（7）的竖向中心线与金属层（1）顶面的竖向中心线重合，第二水平空气槽（9）和第四水平空气槽（11）分别设置于竖直空气槽（7）的顶部两侧且三者的顶部边缘平齐，第一水平空气槽（8）和第三水平空气槽（10）分别设置于竖直空气槽（7）的底部两侧且三者的底部边缘平齐，第一矩形空气槽（5）和第二矩形空气槽（6）分别竖直布置于所述工字型空气槽的两侧，金属层（1）中的所有空气槽沿金属层（1）顶面的竖向中心线镜像对称；所述第三水平空气槽（10）中在介质层（2）表面贴有第一石墨烯纳米嵌入条（3），所述第四水平空气槽（11）中在介质层（2）表面贴有第二石墨烯纳米嵌入条（4）；所述传感器通过加电，改变嵌入空气槽中的第一石墨烯纳米嵌入条（3）和第二石墨烯纳米嵌入条（4）化学势，实现加电前三谐振反射谷到加电后两个谐振反射谷的转换。

2.根据权利要求1所述的一种反射式太赫兹可调折射率传感器，其特征在于所述的第一石墨烯纳米嵌入条（3）的材料为石墨烯，第一石墨烯纳米嵌入条（3）的长度为45~55μm，宽度为18~22μm，高度为0.8~1.2nm。

3.根据权利要求1所述的一种反射式太赫兹可调折射率传感器，其特征在于所述的第二石墨烯纳米嵌入条（4）的材料为石墨烯，第二石墨烯纳米嵌入条（4）的长度为60~70μm，宽度为18~22μm，高度为0.8~1.2nm。

4.根据权利要求1所述的一种反射式太赫兹可调折射率传感器，其特征在于所述的第一矩形空气槽（5）、第二矩形空气槽（6）、竖直空气槽（7）、第一水平空气槽（8）、第二水平空气槽（9）中均填充空气。

5.根据权利要求1所述的一种反射式太赫兹可调折射率传感器，其特征在于所述的第一矩形空气槽（5）和第二矩形空气槽（6）的长度、宽度和高度都相等，长度为145~155μm，宽度为18~22μm，高度为0.2~0.5μm。

6.根据权利要求1所述的一种反射式太赫兹可调折射率传感器，其特征在于所述的竖直空气槽（7）长度为75~85μm，宽度为18~22μm，高度为0.2~0.5μm。

7.根据权利要求1所述的一种反射式太赫兹可调折射率传感器，其特征在于所述的第一水平空气槽（8）和第三水平空气槽（10）的长度、宽度和高度都相等，长度为45~55μm，宽度为18~22μm，高度为0.2~0.5μm。

8.根据权利要求1所述的一种反射式太赫兹可调折射率传感器，其特征在于所述的第二水平空气槽（9）和第四水平空气槽（11）的长度、宽度和高度都相等，长度为60~70μm，宽度为18~22μm，高度为0.2~0.5μm。

9.根据权利要求1所述的一种反射式太赫兹可调折射率传感器，其特征在于所述的金属层（1）材料为铝，长度和宽度均为240~260μm，高度为0.2~0.5μm。

10.根据权利要求1所述的一种反射式太赫兹可调折射率传感器，其特征在于所述的介质层（2）的材料为聚酰亚胺，长度和宽度均为240~260μm，高度为45~55μm。