一种基于石墨烯表面波的高灵敏度超快折射率探测装置的制作方法

文档序号:12247864阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于石墨烯表面波的高灵敏度超快折射率探测装置,包括:

探测光源装置(1),提供光束以被石墨烯吸收形成表面波,所述光束为s偏振光或者包含s偏振分量的光;

基于石墨烯的折射率探头(2),接收光束以在石墨烯上形成探测窗口,通过石墨烯对表面波的吸收变化以反映待测样品的折射率变化,并将带有折射率信息的反射光进一步反射;

信息光束提取装置(3),接收带有折射率信息的反射光,从中进一步提取出s偏振光分量光束;

光电探测器(4),接收s偏振光分量光束,并将接收到的光强度值转换为电压值;

采集芯片和计算机(5),采集光电探测器(4)输出的电压值,通过计算机计算处理,将电压信号转换成相应的折射率值显示出来;

其中,所述折射率探头(2)自下而上依次为耦合棱镜(21)、透明基底(22)、结合至基底(22)表面的石墨烯膜(23),所述石墨烯膜(23)的表面进一步设置有样品槽,样品槽(24)内进一步设置有能够使待测样品折射率发生快速微弱变化的声波发生装置(25),样品槽内的待测样品与石墨烯膜直接接触。

2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:探测光源装置(1)提供的光束为线偏振、圆偏振或椭圆偏振,光源的波长为单一波长、多波长或宽带波长。

3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述的声波发生装置(25)为声波发生器或扬声器。

4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述的石墨烯膜(23)通过化学气相沉积方法、机械剥离方法、分子束外延法或氧化还原方法获得。

5.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述的耦合棱镜为D形棱镜、梯形棱镜或三角形棱镜。

6.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述样品槽(24)中的待测样品为固体、液体、气体、等离子体、生物分子、生物组织或生物细胞。

7.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述探测光源装置(1)进一步包括激光器(11)、准直器(12)、偏振片(13)和1/2波片(14)。

8.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述信息光束提取装置(3)进一步包括光束衰减器(31)和偏振提取装置(32),所述偏振提取装置(32)为偏振片、偏振分光棱镜或偏振提取器。

9.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:在探测光源装置(1)和折射率探头(2)之间进一步设置透镜以聚焦光束。

10.根据权利要求1所述的装置,其特征在于:所述石墨烯膜(23)的厚度为0.34 nm-100nm。

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