《光子晶體表面電漿MEMS紅外輻射源的研究》是依託復旦大學，由紀新明擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：光子晶體表面電漿MEMS紅外輻射源的研究
- 依託單位：復旦大學
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：紀新明
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
一、本項目研究一種對特定波長有增強作用的選頻窄帶紅外輻射光源。這是一種利用二維光子晶體（PC）結構與表面電漿共振（SPR）效應的新型紅外輻射源。.二、該光源的原理是利用MEMS技術製作亞波長二維金屬孔周期性陣列和光子晶體，構成金屬-電介質光子晶體（MDPC）結構，利用該結構對灰體熱輻射光譜的增強透射和濾波特性，得到能發射窄帶相干光的MEMS紅外光源。.三、該光源的突出的優點是：（1）在特定的波長，光源表現出窄帶透射增強光譜，可有效提高輻射源效率；（2）通過改變光子晶體的晶格周期設計可以選擇窄帶紅外光源的工作波長；（3）在保證高的發射率同時，可以保證激發光具有一定的相干性；（4）這種新型光源可同時實現傳統紅外感測器中一般紅外輻射源、干涉濾光片和機械斬波器等三個部件的功能。.因此，該光源在微型化紅外氣敏感測器等方面有廣泛的套用前景。
結題摘要
本項目研究一種對特定波長有增強作用的選頻窄帶紅外輻射光源。這是一種利用二維光子晶體（PC）結構與表面電漿共振（SPR）效應的新型紅外輻射源。圍繞如何提高二維光子晶體和表面電漿耦合效率的工作機理和MEMS紅外輻射源微加工技術的研究展開。最終實現新型電調製MEMS紅外輻射源的研製，完成傳統分立元件－紅外輻射光源、機械斬波調製器和光譜濾波片在新型輻射源中的功能集成；實現二維光子晶體紅外輻射源測試環境的搭建和樣品性能參數的表征，並針對測試結果，進一步最佳化了器件的設計參數；同時探討了不同封裝模式、工藝與材料參數對輻射源性能參數影響的工作。研製的光子晶體紅外輻射源光源突出的優點是：（1）可以通過改變這種光源的光子晶體結構來調節紅外發射峰的位置，並得到有效的窄帶紅外光譜，即發射紅外光的波長根據設計是可調的。（2）如在MEMS紅外感測器系統中採用這種新型光源，可省去系統中的濾波片，從而簡化了MEMS紅外感測器的整體結構並降低了器件成本。所研製的光子晶體電調製MEMS紅外輻射源的性能指標為： （1）輻射單元能夠產生相當於黑體300～850K的紅外輻射，輻射功率達到25mW/m2，調製頻率達到100Hz。 （2）光子晶體電調製紅外輻射源具有一定的窄帶干涉濾光片功能。針對不同氣體的探測要求，研製出中心波長在檢測氣體的特徵吸收峰處的紅外輻射源。其FWHM （半高全寬）＜0.3μm，峰值透過率＞70%。項目執行過程中，發表論文18篇，其中SCI檢索5篇，EI檢索13篇。培養研究生5名。
