| 耦合石墨烯光电探测的傅里叶红外光谱仪研制 |
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| 引用本文： | 刘纳溪, 赵申奥, 宋仁康, 周雷, 汪葆宁, 黄迪, 马彬, 江涛. 耦合石墨烯光电探测的傅里叶红外光谱仪研制[J]. 红外与激光工程, 2024, 53(11): 20240352. DOI: 10.3788/IRLA20240352 |
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| 作者姓名： | 刘纳溪 赵申奥 宋仁康 周雷 汪葆宁 黄迪 马彬 江涛 |
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| 作者单位： | 1.同济大学 精密光学工程技术研究所,上海 200092;2.先进微结构材料教育部重点实验室,上海 200092;3.上海市数字光学前沿科学研究基地,上海 200092;4.上海市全光谱高性能光学薄膜器件与应用专业技术服务平台,上海 200092;5.同济大学 物理科学与工程学院,上海 200092 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目（62175188, 62305249）;上海市科学与技术委员会项目（23190712300, 23ZR1465800） |
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| 摘 要： | 
傅里叶变换红外光谱（Fourier Transform Infrared Spectrometry, FTIR）分析技术凭借其在红外波段中高灵敏度和高分辨率的表征能力,已经成为药物开发、材料研究、化学分析等领域最重要的光谱学表征手段之一。随着综合探测技术的不断进步,FTIR面临着进一步提升光谱分析能力以及轻量化、集成化的发展需求。基于石墨烯的光电探测器具有超宽谱的光电响应范围、超快的光电响应速度、微米级的探测器特征尺寸以及与其他材料耦合的高兼容性,在高性能集成化FTIR光谱仪技术开发中表现出极大的应用潜力。
利用高精度纳米位移台取代复杂的参考光路,结合石墨烯光电探测器,实现了基于石墨烯光电探测的无参考光束FTIR光谱仪。通过实验进一步验证了无参考光束FTIR光谱仪的宽波段表征能力,实现了0.6 cm−1的光谱分辨率和40 dB的信噪比,并准确表征了聚二甲基硅氧烷（PDMS）的特征吸收峰。研究结果证明了基于石墨烯光电探测的无参考光束FTIR光谱仪在提高光谱分析能力以及实现设备轻量化方面的优势,为FTIR分析技术提供了更具优势的开发与优化途径。
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| 关 键 词： | 光谱学 傅里叶红外光谱仪 石墨烯光电探测 光电流 |
| 收稿时间： | 2024-08-06 |
| 修稿时间： | 2024-09-19 |
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