(19)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 202210928861.0 (22)申请日 2022.08.03 (71)申请人 电子科技大 学长三角研究院 （湖州） 地址 313001 浙江省湖州市西塞山路819号 南太湖科技创新综合体B2幢8层 (72)发明人 景志敏　王志明　童鑫　马翠苹　 (74)专利代理 机构 成都市集智汇华知识产权代 理事务所(普通 合伙) 51237 专利代理师 冷洁　刘畅 (51)Int.Cl. G01N 21/01(2006.01) G01N 21/552(2014.01) G02B 27/28(2006.01) (54)发明名称 一种基于表面晶格共 振的光流控方法 (57)摘要 本发明公开一种基于表面晶格共振的光流 控方法， 采用激发光照射表面晶格共振微流控系 统， 所述表面晶格共振微流控系统包括基底、 超 表面以及液体层， 所述基底的表 面设置有周期性 微结构以构成超表面， 在超表 面上设置所述液体 层； 调整照射表面晶格共振微流控系统的激发光 的波长和/或偏振态以诱导出不同的受控热对 流。 本发明所述的基于表面晶格共振的光流控 方 法通过调整激发光的波长和/或偏振态能够实现 光热场的反转分布以及热对流的逆转分布， 不需 要任何光束偏转或非对称结构的结构元素的平 移， 通过调整激发光的波长和/或偏振态即可切 换热源的位置， 诱导温度的时空变化， 从而实现 热对流方向的控制。 权利要求书1页 说明书7页 附图7页 CN 115326707 A 2022.11.11 CN 115326707 A 1.一种基于表面晶格共振的光流控方法， 其特征在于， 采用激发光照射表面晶格共振 微流控系统， 所述表面晶格共振微流控系统包括基底(1)、 超表面(2)以及液体层(3)， 所述 基底(1)的表面设置有周期性微结构(20)以构成超表面(2)， 在超表面(2)上设置所述液体 层(3)； 调整照射表面晶格共振微流控系统的激发光的波长和/或偏振态以诱导出不同的受控 热对流。 2.根据权利要求1所述的基于表面晶格共振的光流控方法， 其特征在于， 所述基底(1) 与液体层(3)的折 射率相同。 3.根据权利要求1所述的基于表面晶格共振的光流控方法， 其特征在于， 所述基底(1) 的材质包括玻璃， 所述液体层(3)为盐溶 液。 4.根据权利要求1所述的基于表面晶格共振的光流控方法， 其特征在于， 所述周期性微 结构(20)为在基底(1)表面上 呈矩阵分布并且呈 方形区域的单 元结构。 5.根据权利要求4所述的基于表面晶格共振的光流控方法， 其特征在于， 所述周期性微 结构(20)的边长尺寸 为400～500纳米。 6.根据权利要求4所述的基于表面晶格共振的光流控方法， 其特征在于， 所述周期性微 结构(20)由异二聚体组成。 7.根据权利要求6所述的基于表面晶格共振的光流控方法， 其特征在于， 所述异二聚体 包括在基底(1)表面上间隔设置的直径不同的纳米圆盘一(21)和纳米圆盘二(2 2)。 8.根据权利要求7所述的基于表面晶格共振的光流控方法， 其特征在于， 纳米圆盘一 (21)的直径 为60～120纳米， 所述纳米圆盘二(22)的直径为100～160纳米； 纳米圆盘一(21) 和纳米圆盘二(2 2)的厚度为3 0纳米。 9.根据权利要求7所述的基于表面晶格共振的光流控方法， 其特征在于， 所述激发光选 用线偏振光， 线偏振光的偏振方向沿着纳米圆盘一(21)至纳米圆盘二(22)的连线 方向或垂 直于纳米圆盘一(21)至纳米圆盘二(2 2)的连线方向。 10.根据权利要求1所述的基于表面晶格共振的光流控方法， 其特征在于， 所述激发光 的波长选用线偏振光照射表面晶格共 振微流控系统得到的共 振峰波长 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115326707 A 2一种基于表面 晶格共振的光流控方 法 技术领域 [0001]本发明涉及微 流控技术领域， 尤其涉及一种基于表面晶格共 振的光流控方法。 背景技术 [0002]近年来， 在光流控研究领域， 等离激元因其优异的近场局域增强、 可突破光衍射极 限特性、 将光场束缚在亚波长尺度内、 显著的光热响应等独特的性能引起越来越多的关注。 利用等离激元光热效应产生的温度梯度特性， 热能可以进一步转换为力、 电等其他形式的 能量， 应用于光 流控领域。 [0003]目前， 基于等离激元共振的光流控从物理机制 上主要分为三类： 第一种是基于局 域等离激 元共振的光流控(Appl.Phys.Lett.2 008,92,124108.)， 第二种是基于表面等离极 化激元共振的光流控(Nat.Commun.2013,4,7.)， 然而这两种的等离激元结构的光吸收率、 Q 因子通常很低， 导致其光热响应以及由此诱导的流体对流的流速低， 从而阻碍了基于表面 等离激元的光热和光流控结构的大规模应用； 第三种是基于表面晶格共振的光流控 (Adv.Opt.Mater.202 2,2201066)， 具有高光吸 收率、 高Q因子、 窄线宽、 高局域电场等优点。 [0004]但是， 表面晶格共振结构的晶格参数会限制其工作波长， 表面晶格共振结构的共 振波长比较单一， 光热和由其诱导的热对流分布比较固定， 不能灵活操控光热分布以及热 对流的流动方向， 阻碍 了基于表面晶格共 振的光流控的实际应用。 发明内容 [0005]本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进， 提供一种 基于表面晶格共振的光流控方法， 解决目前技术中的基于表面晶格共振的光流控由于表面 晶格共振结构的共 振波长单一， 不能灵活操控光热分布以及热对流的流动方向的问题。 [0006]为解决以上技 术问题， 本发明的技 术方案是： [0007]一种基于表面晶格共振的光流控方法， 采用激发光照射表面晶格共振微流控系 统， 所述表面晶格共振微流控系统包括基底、 超表面以及液体层， 所述基底的表面设置有周 期性微结构以构成超表面， 在超表面上设置所述液体层； [0008]调整照射表面晶格共振微流控系统的激发光的波长和/或偏振态以诱导出不同的 受控热对流。 [0009]进一步的， 所述基底与液体层的折 射率相同。 [0010]进一步的， 所述基底的材质包括玻璃， 所述液体层为盐溶 液。 [0011]进一步的， 所述周期性微结构为在基底表面上呈矩阵分布并且呈方形区域的单元 结构。 [0012]进一步的， 所述周期性 微结构的边长尺寸 为400～500纳米。 [0013]进一步的， 所述周期性 微结构由异二聚体组成。 [0014]进一步的， 所述异二聚体包括在基底表面上间隔设置的直径不同的纳 米圆盘一和 纳米圆盘二。说　明　书 1/7 页 3 CN 115326707 A 3