[发明专利]一种基于结构化低维纳米材料阵列的多维光参量探测器

说明书

一种基于结构化低维纳米材料阵列的多维光参量探测器，涉及光电探测技术领域，解决了探测系统体积庞大结构复杂的问题，包括基板和偏振窄带滤光探测单元，不同偏振窄带滤光探测单元之间的中心波长不同，偏振窄带滤光探测单元包括偏振探测单元阵列和设置在偏振探测单元上的窄带滤光膜，偏振探测单元包括N种偏振探测机构，N种偏振探测机构能够吸收N种偏振角度的线偏振光，偏振探测机构包括纳米条阵列和金属电极，金属电极连接纳米条阵列且和纳米条阵列一一对应设置，纳米条阵列的纳米条为纳米线或纳米带，纳米条阵列的材料为具有光电响应能力的二维材料。本发明缩小了成像探测系统的体积、简化了其结构，成像效率高，运行和维护成本得以减低。

技术领域

本发明涉及光电探测技术领域，具体涉及一种基于结构化低维纳米材料阵列的多维光参量探测器。

背景技术

光探测技术在成像、遥感、通讯、侦察等领域具有重要而广泛的应用。传统的光探测成像技术通常只对光的强度进行探测，相对于单纯的强度成像，在多维光探测中同时探测目标的空间、偏振、光谱等参量信息，可以更加准确地记录、判断和重现被探测物体，尤其是对分辨质料不同但颜色和反射强度相同的景物显示出了巨大的优越性。因此，实现多维光参量信息的探测具有重要的应用价值。

在传统的成像方式中，各维度光参量信息是被离散采集的，这导致成像系统在探测过程中将丢失探测目标所具有的部分关键信息(比如偏振信息、光谱信息等)。而为了在更多维度上探测目标的有效信息，当前的多维光参量信息探测系统，大多需要集成旋转偏振片、旋转滤光片等元件和电控系统来实现多参量信息的探测，使得探测系统的体积过于庞大，并且结构复杂，成像效率降低，运行和维护成本增高。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于结构化低维纳米材料阵列的多维光参量探测器。

本发明为解决技术问题所采用的技术方案如下：

一种基于结构化低维纳米材料阵列的多维光参量探测器，包括基板和设置在基板上的多个偏振窄带滤光探测单元，不同所述偏振窄带滤光探测单元之间的中心波长不同，所述偏振窄带滤光探测单元包括偏振探测单元阵列和设置在偏振探测单元上的窄带滤光膜，所述偏振探测单元包括N种偏振探测机构，N种所述偏振探测机构能够吸收N种偏振角度的线偏振光，N为大于等于2的整数，每个所述偏振探测机构包括设置在基板上的纳米条阵列和设置在基板上的金属电极，所述金属电极连接纳米条阵列且和纳米条阵列一一对应设置，所述纳米条阵列的纳米条为纳米线或纳米带，纳米条宽度为5nm-5μm，纳米条阵列的材料为具有光电响应能力的二维材料。

一种基于结构化低维纳米材料阵列的多维光参量探测器的制备方法，包括如下步骤：

S1、在基板制备所有纳米条阵；

S2、在基板上制备所有金属电极，得到所有偏振探测单元阵列；

S3、在偏振探测单元阵列上制备窄带滤光膜，得到一个偏振窄带滤光探测单元；

S4、判断是否所有的偏振窄带滤光探测单元均制备完成，若制备完成则停止制备，否则返回S3，第M次执行S3所得的窄带滤光膜的中心波长和之前任意一次执行S3所得的窄带滤光膜的中心波长均不同，M为大于1的整数。

本发明的有益效果是：

本发明的一种基于结构化低维纳米材料阵列的多维光参量探测器将具有不同偏振选择结构的偏振探测单元与具有不同波段窄带滤波性能的窄带滤光膜组合集成到同一基板，构建阵列多维光参量探测器件，实现对光的光谱信息的分辨和采集，实现对入射光的强度、偏振和光谱多维度光参量信息的同步探测，提供了一种在室温下实现宽波段、小体积、超薄、多维度光信息参量的光探测器件。采用本发明的多维光参量探测器，缩小了成像探测系统的体积、简化了其结构，成像效率高，运行和维护成本得以减低。

附图说明

图1为本发明的一种基于结构化低维纳米材料阵列的多维光参量探测器的立体结构示意图。