研究目的
开发一种具有新型邦特烤盘形状的创新光学天线（光天线），用于宽带、偏振不敏感且增强的红外探测。
研究成果
Bundt光学天线展现出超宽带光学响应，具有高达42%的高分数带宽、偏振不敏感特性以及80°的宽视场角。该结构能增强薄膜探测层内的光学吸收效率，其显著的功率吸收增强效率可达8个数量级。Bundt光学天线有望应用于多种纳米级红外探测器件。
研究不足
主要局限性在于数值模拟方法，该方法可能无法完全捕捉所有实际操作挑战和制造缺陷。
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用于宽带偏振不敏感及增强红外探测的纳米等离子体Bundt光学天线
DOI：10.1038/s41598-019-48648-6
期刊：Scientific Reports
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
红外探测设备正朝着微型化方向发展，尺寸已达到微米或纳米级。但缩小尺寸的代价是红外辐射收集能力不足，因此必须采用纳米等离子体光学天线。不过，为最大限度收集入射红外辐射并提高功率吸收效率，需要开发具有宽带宽、偏振不敏感、宽视场角且等离子体损耗合理的光学天线。本文首次提出并验证了一种创新光学天线（光天线），其采用新型"邦特烤盘"造型——由周期性排列的金质邦特结构组成，可置于薄膜红外吸收层上方。该光天线能将红外电场和磁场压缩至50纳米宽区域以增强材料吸收效率，在近红外、短波红外和中波红外波段均表现出偏振不敏感特性与超宽带宽（具有大分数带宽）。实验显示其功率吸收效率提升高达8个数量级，平均功率损耗合理（-3 dB），视场角达80°，未来有望应用于太阳能电池、通信光电探测器、短波相机及中波微测辐射热计等领域。
作者：
Ehab Awad
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