研究目的
从理论上研究截断一维光子晶体上涂覆石墨烯对古斯-汉欣位移的增强效应及其传感性能。
研究成果
所提出的石墨烯包覆一维光子晶体结构通过激发布洛赫表面波模式,实现了显著增强的古斯-汉欣位移,在光电子应用中展现出卓越的传感性能潜力。
研究不足
该研究为理论性研究,未包含实验验证。未讨论所提结构的实际实施及其在真实条件下的性能表现。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用理论方法探究石墨烯包覆一维光子晶体结构对古斯-汉欣位移的增强效应。计算过程中运用了基于转移矩阵法及COMSOLTM有限元法(FEM)。
2:样本选择与数据来源:
该结构由石墨烯层置于截断型一维光子晶体多层介质堆叠构成,介质层为高折射率与低折射率交替排列。计算时考虑了工作波长785纳米下各材料的折射率。
3:实验设备与材料清单:
设计包含ZF10玻璃基底、二氧化钛与二氧化硅层以及石墨烯层。单层石墨烯厚度为0.34纳米。
4:34纳米。 实验流程与操作步骤:
4. 实验流程与操作步骤:通过计算光子带隙分布来验证布洛赫表面波模式的激发情况,模拟角度反射率与相位变化以确定共振角及有效折射率。
5:数据分析方法:
基于共振位置附近的相位变化,运用衍射理论计算古斯-汉欣位移。
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ZF10 glass
Substrate for the 1D PC multilayer dielectric stack
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TiO2
High-index layer in the 1D PC structure
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SiO2
Low-index layer in the 1D PC structure
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Graphene
Coating on the 1D PC structure to enhance Goos-H?nchen shift
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COMSOLTM
Finite-element method (FEM) based software for calculations
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