石墨烯光学天线

超宽带红外吸收

一种由石墨烯层与Si₃N₄薄膜堆叠构成的光学天线，通过电调谐实现超宽带红外吸收，并能将红外辐射转化为可见荧光，适用于宽谱探测与荧光转换。

Xuan, Shao · Yang, Guang · 75600471 · Liu, Taige · Fangchen, You · Zongtao, Chen · Wang, Haiwei · 张新宇

Optics Express 2026

具体参数

平均红外吸收率

{'zh': '86.1', 'en': '86.1'} %

红外吸收率（电调）

{'zh': '88.54', 'en': '88.54'} %

反射率变化

{'zh': '23.09', 'en': '23.09'} %

荧光转换中心波长

{'zh': '544', 'en': '544'} nm

pc-to-dc比（近红外转换）

{'zh': '13.78', 'en': '13.78'}

pc-to-dc比（红光转换）

{'zh': '31.13', 'en': '31.13'}

技术优势

吸收带够宽

1–25 µm范围内平均吸收率86.1%，覆盖近红外到中远红外，可不更换元件直接用于多波段探测。

电调吸收

通过施加0–20 V偏压，1–15 µm波段的吸收率可达88.54%，反射率变化23.09%，实现动态调制。

红外转可见

将中心波长2.2 µm的近红外光直接转换为544 nm的可见荧光，经MCP和荧光屏后pc-to-dc比达13.78，适合可见光成像。

应用场景

• 宽带红外吸收体：作为宽带红外吸收层，覆盖1–25 µm，可用于红外探测和热成像。
• 红外荧光转换传感器：将不可见红外光转为544 nm可见荧光，便于常规相机或肉眼检测。
• 微通道板成像：与MCP和荧光屏耦合后获得高增益，适用于弱光成像增强。