研究目的
追踪和检测毫米至纳米尺度宽带光的运动,并利用与光纤布拉格光栅器件集成的石墨烯实现400纳米至10.768微米的超宽带光电探测。
研究成果
石墨烯与光纤光栅(FBG)器件的集成实现了以毫米级精度追踪和检测光运动,并具备从400纳米至10.768微米的超宽带光电探测能力。石墨烯-碲化铋(Bi2Te3)异质结构展现出增强的光响应特性和稳定性,为多个领域开辟了潜在应用前景。
研究不足
该研究的局限性在于光谱分析仪的分辨率和石墨烯的吸收效率。未来的工作可以探索更高分辨率的检测系统以及增强的吸收结构。
1:实验设计与方法选择:
本研究将石墨烯与光纤布拉格光栅(FBG)器件结合,用于追踪和检测光运动并展示超宽带光电探测。理论模型包括由光致热光效应引起的布拉格波长偏移。
2:样本选择与数据来源:
采用化学气相沉积(CVD)生长的石墨烯及石墨烯-Bi2Te3异质结构。通过光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱仪和原子力显微镜(AFM)对样品进行表征。
3:实验设备与材料清单:
光谱分析仪(横河AQ6370C)、共聚焦显微拉曼系统(WITec alpha 300R)、紫外-可见-红外分光光度计(Newport Pviv-211v)和原子力显微镜(布鲁克Dimension Icon)。
4:实验流程与操作步骤:
将石墨烯转移至FBG器件上,使用不同光源进行光运动追踪和光电探测测量,并通过光谱分析仪分析数据。
5:数据分析方法:
通过分析布拉格波长的偏移来确定光响应和光运动追踪能力。
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optical spectrum analyzer
AQ6370C
Yokogawa
Analyzing the reflected light by the Bragg gratings
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confocal micro-Raman system
alpha 300R
WITec
Examining the Raman mapping measurements
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atomic force microscope
Dimension Icon
Bruker
Examining the thicknesses of graphene and graphene-Bi2Te3 heterostructures
暂无现货
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UV–vis-IR spectrometer
Pviv-211v
Newport
Investigating the broadband absorption spectrum
暂无现货
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