低成本太赫兹脉冲能量探测装置.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010963637.6 (22)申请日 2020.09.14 (71)申请人 金华伏安光电科技有限公司 地址 322200 浙江省金华市浦江县仙华街 道东山路488号 (72)发明人 不公告发明人 (51)Int.Cl. G01J 1/02(2006.01) G01J 1/42(2006.01) (54)发明名称 一种低成本太赫兹脉冲能量探测装置 (57)摘要 本发明提供了一种低成本太赫兹脉冲能量 探测装置， 第一电极置于第一石墨烯带上， 第二 电极置于第二石墨烯带上， 第。

2、一石墨烯带、 传感 部、 第二石墨烯带依次连接， 基底为绝缘材料， 传 感部的材料为石墨烯， 第一石墨烯带、 第二石墨 烯带、 传感部中石墨烯的层数少于10层， 第一石 墨烯带和第二石墨烯带的宽度相等， 传感部的宽 度大于第一石墨烯带的宽度。 应用时， 太赫兹脉 冲照射传感部， 改变第一电极和第二电极间的导 电特性， 通过探测第一电极和第二电极间的导电 特性变化实现太赫兹脉冲能量测量。 本发明具有 探测灵敏度高和成本低的优点。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 112097897 A 2020.12.18 CN 112097897 A 1.一种低成本太赫兹脉冲能量探测装置， 其特征在。

3、于， 包括： 基底和置于基底上的第一 电极、 第二电极、 第一石墨烯带、 第二石墨烯带、 传感部； 所述第一电极置于所述第一石墨烯 带上， 所述第二电极置于所述第二石墨烯带上， 所述第一石墨烯带、 所述传感部、 所述第二 石墨烯带依次连接， 所述基底为绝缘材料， 所述传感部的材料为石墨烯， 所述第一石墨烯 带、 所述第二石墨烯带、 所述传感部中石墨烯的层数少于10层， 所述第一石墨烯带和所述第 二石墨烯带的宽度相等， 所述传感部的宽度大于所述第一石墨烯带的宽度。 2.如权利要求1所述的低成本太赫兹脉冲能量探测装置， 其特征在于： 在所述第一石墨 烯带和所述传感部之间设有第一连接部， 所述第一连。

4、接部的材料为石墨烯。 3.如权利要求2所述的低成本太赫兹脉冲能量探测装置， 其特征在于： 所述第一连接部 的宽度小于所述第一石墨烯带和所述传感部的宽度。 4.如权利要求3所述的低成本太赫兹脉冲能量探测装置， 其特征在于： 在所述第二石墨 烯带和所述传感部之间设有第二连接部， 所述第二连接部的材料为石墨烯。 5.如权利要求4所述的低成本太赫兹脉冲能量探测装置， 其特征在于： 所述第二连接部 的宽度小于所述第二石墨烯带和所述传感部的宽度。 6.如权利要求5所述的低成本太赫兹脉冲能量探测装置， 其特征在于： 所述传感部设有 孔洞。 7.如权利要求6所述的低成本太赫兹脉冲能量探测装置， 其特征在于： 。

5、所述孔洞为多 个。 8.如权利要求7所述的低成本太赫兹脉冲能量探测装置， 其特征在于： 所述孔洞非周期 排列。 9.如权利要求8所述的低成本太赫兹脉冲能量探测装置， 其特征在于： 所述孔洞的形状 为星形。 10.如权利要求9所述的低成本太赫兹脉冲能量探测装置， 其特征在于： 所述传感部中 石墨烯的层数少于所述第一石墨烯带和所述第二石墨烯带中的石墨烯层数。 权利要求书 1/1 页 2 CN 112097897 A 2 一种低成本太赫兹脉冲能量探测装置 技术领域 0001 本发明涉及太赫兹脉冲能量探测领域， 具体涉及一种低成本太赫兹脉冲能量探测 装置。 背景技术 0002 太赫兹脉冲在通讯和检测中。

6、非常重要。 太赫兹脉冲能量探测是太赫兹波应用的重 要环节， 目前缺乏低成本太赫兹脉冲能量探测手段。 发明内容 0003 为解决以上问题， 本发明提供了一种低成本太赫兹脉冲能量探测装置， 包括基底 和置于基底上的第一电极、 第二电极、 第一石墨烯带、 第二石墨烯带、 传感部； 第一电极置于 第一石墨烯带上， 第二电极置于第二石墨烯带上， 第一石墨烯带、 传感部、 第二石墨烯带依 次连接， 基底为绝缘材料， 传感部的材料为石墨烯， 第一石墨烯带、 第二石墨烯带、 传感部中 石墨烯的层数少于10层， 第一石墨烯带和第二石墨烯带的宽度相等， 传感部的宽度大于第 一石墨烯带的宽度。 0004 更进一步地。

7、， 在第一石墨烯带和传感部之间设有第一连接部， 第一连接部的材料 为石墨烯。 0005 更进一步地， 第一连接部的宽度小于第一石墨烯带和传感部的宽度。 0006 更进一步地， 在第二石墨烯带和传感部之间设有第二连接部， 第二连接部的材料 为石墨烯。 0007 更进一步地， 第二连接部的宽度小于第二石墨烯带和传感部的宽度。 0008 更进一步地， 传感部设有孔洞。 0009 更进一步地， 孔洞为多个。 0010 更进一步地， 孔洞非周期排列。 0011 更进一步地， 孔洞的形状为星形。 0012 更进一步地， 传感部中石墨烯的层数少于第一石墨烯带和第二石墨烯带中的石墨 烯层数。 0013 本发明。

8、的有益效果： 本发明提供了一种低成本太赫兹脉冲能量探测装置， 包括基 底和置于基底上的第一电极、 第二电极、 第一石墨烯带、 第二石墨烯带、 传感部； 第一电极置 于第一石墨烯带上， 第二电极置于第二石墨烯带上， 第一石墨烯带、 传感部、 第二石墨烯带 依次连接， 基底为绝缘材料， 传感部的材料为石墨烯， 第一石墨烯带、 第二石墨烯带、 传感部 中石墨烯的层数少于10层， 第一石墨烯带和第二石墨烯带的宽度相等， 传感部的宽度大于 第一石墨烯带的宽度。 应用时， 太赫兹脉冲照射传感部， 传感部吸收太赫兹脉冲产生热， 从 而改变传感部的电阻， 从而改变第一电极和第二电极间的导电特性， 通过探测第一。

9、电极和 第二电极间的导电特性变化实现太赫兹脉冲能量测量。 因为石墨烯的导电特性对其温度非 常敏感， 所以本发明具有太赫兹脉冲能量探测灵敏度高的优点。 另外， 本发明是基于石墨烯 说明书 1/3 页 3 CN 112097897 A 3 电学特性变化的， 相对于光学装置， 本发明的成本低。 0014 以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。 附图说明 0015 图1是一种低成本太赫兹脉冲能量探测装置的示意图。 0016 图2是又一种低成本太赫兹脉冲能量探测装置的示意图。 0017 图3是再一种低成本太赫兹脉冲能量探测装置的示意图。 0018 图中： 1、 第一电极； 2、 第二电极； 3、 第一。

10、石墨烯带； 4、 第二石墨烯带； 5、 传感部； 6、 第一连接部； 7、 第二连接部； 8、 孔洞。 具体实施方式 0019 为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效， 以下结合附图及实 施例对本发明的具体实施方式、 结构特征及其功效， 详细说明如下。 0020 实施例1 0021 本发明提供了一种低成本太赫兹脉冲能量探测装置。 如图1所示， 该低成本太赫兹 脉冲能量探测装置包括基底和置于基底上的第一电极1、 第二电极2、 第一石墨烯带3、 第二 石墨烯带4、 传感部5。 第一电极1置于第一石墨烯带3上， 第二电极2置于第二石墨烯带4上， 本发明测量第一电极1和第二电极2间的导电。

11、特性。 第一石墨烯带3、 传感部5、 第二石墨烯带 4依次连接， 本发明通过第一电极1和第二电极2测量第一石墨烯带3、 传感部5、 第二石墨烯 带4的导电特性。 基底为绝缘材料。 优选地， 基底为多孔绝缘材料， 以减少对热的吸收， 从而 使得传感部5温度升高更多。 传感部5的材料为石墨烯， 因为石墨烯材料对太赫兹电磁波具 有良好的吸收， 并且石墨烯的导电特性对温度非常敏感。 第一石墨烯带3、 第二石墨烯带4、 传感部5中石墨烯的层数少于10层。 第一石墨烯带3和第二石墨烯带4的宽度相等。 传感部5 的宽度大于第一石墨烯带3的宽度， 以便于传感部5吸收更多的入射太赫兹脉冲能量。 0022 应用时。

12、， 太赫兹脉冲照射传感部5， 传感部5吸收太赫兹脉冲产生热， 从而改变传感 部5的电阻， 从而改变第一电极1和第二电极2间的导电特性， 通过探测第一电极1和第二电 极2间的导电特性变化实现太赫兹脉冲能量测量。 因为石墨烯的导电特性对其温度非常敏 感， 所以本发明具有太赫兹脉冲能量探测灵敏度高的优点。 另外， 本发明是基于石墨烯电学 特性变化的， 相对于光学装置， 本发明的成本低。 0023 更进一步地， 传感部5中石墨烯的层数少于第一石墨烯带3和第二石墨烯带4中的 石墨烯层数。 这样一来， 当传感部5吸收待测太赫兹脉冲能量、 转化为热时， 传感部5的温度 改变更多， 更多地改变传感部5的导电特。

13、性， 从而提高太赫兹脉冲能量探测的灵敏度。 0024 实施例2 0025 在实施例1的基础上， 如图2所示， 在第一石墨烯带3和传感部5之间设有第一连接 部6， 第一连接部6的材料为石墨烯。 第一连接部6的宽度小于第一石墨烯带3和传感部5的宽 度。 在第二石墨烯带4和传感部5之间设有第二连接部7， 第二连接部7的材料为石墨烯。 第二 连接部7的宽度小于第二石墨烯带4和传感部5的宽度。 这样一来传感部5产生的热更少地传 递到第一石墨烯带3或第二石墨烯带4， 热量更集中在传感部5， 导致传感部5的导电特性变 化更多， 从而第一电极1和第二电极2间的导电特性变化更多， 从而实现太赫兹脉冲能量的 说明。

14、书 2/3 页 4 CN 112097897 A 4 更高灵敏度探测。 0026 更进一步地， 第一连接部6和第二连接部7中石墨烯为单层。 这样一来， 第一连接部 6和第二连接部7的导热效果差， 传感部5吸收太赫兹脉冲产生的热更多地集中在传感部5， 从而更多地改变传感部5的导电特性， 从而更多地改变第一电极1和第二电极2间的导电特 性， 从而实现更高灵敏度的太赫兹脉冲能量探测。 0027 实施例3 0028 在实施例2的基础上， 如图3所示， 传感部5设有孔洞8。 孔洞8为多个。 孔洞8非周期 排列。 孔洞8的形状为星形。 当传感部5具有孔洞8时， 一方面， 入射待测太赫兹脉冲更容易耦 合到传。

15、感部5上、 并被传感部5吸收； 另一方面， 因为传感部5中石墨烯的量少， 传感部5的温 度变化更多， 传感部5的导电特性变化更多。 这两方面的效果均导致第一电极1和第二电极2 间的导电特性变化更多， 从而提高太赫兹脉冲能量探测的灵敏度。 0029 实施例4 0030 在实施例2或3的基础上， 在传感部5的两翼， 传感部5为翘起状。 翘起的角度大于60 度。 也就是说在图2中， 在第一连接部6和第二连接部7的上侧和下侧， 传感部5翘起。 沿第一 连接部6和第二连接部7的连线方向看， 传感部5的截面为V形。 这样一来， 增加了入射太赫兹 脉冲与传感部5中石墨烯的作用距离， 增加了传感部5对太赫兹脉冲的吸收， 从而更多地改 变传感部5的导电特性， 从而提高太赫兹脉冲能量探测的灵敏度。 0031 以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明， 不能认定 本发明的具体实施只局限于这些说明。 对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说， 在 不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干简单推演或替换， 都应当视为属于本发明的 保护范围。 说明书 3/3 页 5 CN 112097897 A 5 图1 图2 说明书附图 1/2 页 6 CN 112097897 A 6 图3 说明书附图 2/2 页 7 CN 112097897 A 7 。