用於紅外能量轉換的納米天線

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用於紅外能量轉換的納米天線本成果用於航空航天探測，本實用新型一種用於紅外能量轉換的納米天線包括左臂、右臂以及整流器；所述左臂與右臂為鏡像結構；左臂與右臂交叉成蝴蝶結形狀，左臂與右臂中間夾有整流器，且三者一體成型；所述左臂與右臂的輻射體形狀為三角形或扇形或錐形；所述整流器為碳納米管整流器或硅整流器或硒整流器或金屬-半導體二極管整流器或金屬-絕緣體-金屬二極管整流器或金屬-絕緣體-絕緣體-金屬二極管整流器或金屬-絕緣體-半導體二極管整流器。本實用新型發現的理論規律如下，隨着天線的增加，共振波長發生明顯的紅移，且峰位處的局域場強度和感應電流逐漸增大；同時適當地增加天線的厚度、並降低兩臂尖端的有效間距等有利於獲得更強的局域場強度和更大的輸出電流。

目錄

二、技術要點

（解決的技術難題、技術指標等）

本實用新型一種用於紅外能量轉換的納米天線包括左臂、右臂以及整流器；所述左臂與右臂為鏡像結構；左臂與右臂交叉成蝴蝶結形狀，左臂與右臂中間夾有整流器，且三者一體成型；所述左臂與右臂的輻射體形狀為三角形或扇形或錐形；所述整流器為碳納米管整流器或硅整流器或硒整流器或金屬-半導體二極管整流器或金屬-絕緣體-金屬二極管整流器或金屬-絕緣體-絕緣體-金屬二極管整流器或金屬-絕緣體-半導體二極管整流器。本實用新型發現的理論規律如下，隨着天線的增加，共振波長發生明顯的紅移，且峰位處的局域場強度和感應電流逐漸增大；同時適當地增加天線的厚度、並降低兩臂尖端的有效間距等有利於獲得更強的局域場強度和更大的輸出電流。

三、成果形式

（專利、著作權、新產品、新技術等）

專利

四、應用領域及應用場景

航空航天

A.開發新一代數據存取設備；

B.食品安全評估；

C.大氣污染物鑑定；

D.活體檢測；如活體成像、細胞跟蹤、生物檢測以及光熱治療等。

E.癌症的快速診斷和治療； 如對癌胚抗原（CEA）的超靈敏檢測.

F.集成光學生物傳感器 ；

G.增強自發光輻射特性；如用由金製成的外部天線，使銦鎵砷磷(InGaAsP)製成的納米棒的自發光輻射增強了115倍。

H.顯微成像；高聚光性的納米光學天線突破了激光超衍射極限，用在顯微成像上。

I.納米光電集成； 將光學天線引入到光刻技術，成本低，又不受衍射極限的限制，還可以採用長波長的可見光來照明標準的光敏層，製作出亞波長尺寸的結構。

J. 光源製作； 納米天線讓可見光任意轉彎, 有望設計成高效量子單光子源。

K. 短距離光通信；

L. 檢測毒品和爆炸物；因納米天線可以識別這些化學成分，從而確定毒品和爆炸物的特定類型。

M. 用於激光雷達；如提高激光雷達的性能等。

N. 太陽能光電轉換；能捕獲超過90%的紅外光和可見光能量，是一種電磁能收集器。

O. 提供熱源； 用具有內凹型結構的金屬鈀納米材料，通過降低結構對稱性和增大顆粒尺寸，使其能夠在可見光寬譜範圍內吸光，吸光後的光熱效應足以為有機加氫反應提供熱源。納米結構的尖端稜角處具有超強的聚光能力從而產生局部高溫，提供熱源。

P. 增加LED的效率；用金子塔形的納米天線可能增加LED的效率。

R. 高分辨率全息攝影術

這項技術還可以應用於科學研究、安全、醫學、工程等領域以及實現娛樂目的。

五、當前應用成效

獲得了更強的局域場強度和更大的輸出電流，探測信噪比更優。

六、應用推廣的領域和場景

本實用新型一種用於紅外能量轉換的納米天線包括左臂、右臂以及整流器；所述左臂與右臂為鏡像結構；左臂與右臂交叉成蝴蝶結形狀，左臂與右臂中間夾有整流器，且三者一體成型；所述左臂與右臂的輻射體形狀為三角形或扇形或錐形；所述整流器為碳納米管整流器或硅整流器或硒整流器或金屬-半導體二極管整流器或金屬-絕緣體-金屬二極管整流器或金屬-絕緣體-絕緣體-金屬二極管整流器或金屬-絕緣體-半導體二極管整流器。本實用新型發現的理論規律如下，隨着天線的增加，共振波長發生明顯的紅移，且峰位處的局域場強度和感應電流逐漸增大；同時適當地增加天線的厚度、並降低兩臂尖端的有效間距等有利於獲得更強的局域場強度和更大的輸出電流。

七、應用推廣的價值和前景

（產業帶動能力、效率提升能力、市場規模等）

可推廣至多波長探測領域，可以檢測一束光波的「相圖」，允許新設計的全息圖複製圖案的深度，不再需要圖像重製，形成高分辨率全息圖，可以從任何方向投影。這項技術還可以應用於科學研究、安全、醫學、工程等領域以及實現娛樂目的。

八、技術優化的方向和途徑

在應用中進一步優化技術。