一种用于光电转换的非共面光学纳米天线制造技术

本发明专利技术涉及一种用于光电转换的非共面光学纳米天线，属于纳米光学和电磁学技术领域。本发明专利技术包括介质板、上层天线臂、下层天线臂。上层天线臂和下层天线臂为镜像异面结构，分别紧贴于介质板上下面，三者紧密连接为一体。上层天线臂和下层天线臂分别由多个相同的蝴蝶结形单元及其连接引线组成。水平极化的电磁波平行于天线臂中同一行相邻的两蝴蝶结形单元几何中心连线入射，可以在上层天线臂和下层天线臂的引线汇聚点之间得到电场增强效果。本发明专利技术提出了新型异面纳米天线结构和阵列布局，具有更好的工艺容差性，可广泛应用于太阳能电池光能转换利用效率的提高。

A non coplanar optical nano antenna for photoelectric conversion

The invention relates to a non coplanar optical nano antenna used for photoelectric conversion, which belongs to the field of nanometer optics and electromagnetics. The invention comprises a dielectric plate, an upper antenna arm and a lower antenna arm. The upper antenna arm and the lower antenna arm are mirror and surface structures, which are close to the dielectric plate, and the three are closely connected as one. The upper antenna arm and the lower antenna arm are composed of several identical butterfly shaped elements and their connecting leads respectively. Electromagnetic wave horizontal polarization parallel to the antenna arm in the same row adjacent two bow shaped geometric center line unit can lead in the incident, the upper arm and the lower arm of the antenna antenna focal point between the electric field enhancement effect. The present invention proposes a novel structure and array layout of a novel coplanar nano antenna, which has better process tolerance, and can be widely used for improving the conversion efficiency of solar energy conversion.

【技术实现步骤摘要】
一种用于光电转换的非共面光学纳米天线
本专利技术涉及一种用于光电转换的非共面光学纳米天线，属于纳米光学和电磁学

技术介绍
光学纳米天线是当前新兴的前沿领域，不同于传统天线电流驱动的远场—电流能量相互转换的工作原理，光学纳米天线的应用基于金属纳米颗粒在光波频率下的局域等离子体激元共振增强效应。具有共振增强效应的纳米天线能够极大地提高局域场，有效地收集光能，这使其在提高亚波长波导传输效率和太阳能平板的光电转换效率上有着广阔的应用前景。目前光学纳米天线的主要形式多为球体、棒状或圆盘结构，结构较为简单，可调参数较少，且近场电能增强效果不理想。同时目前关于纳米天线的研究大多局限于独立的纳米天线本身性能的研究，而未考虑其与具体应用结构的连接问题。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的上述缺陷，为了实现较强的近场电场性能增强效果，并在结构上更好地与转换电路连接兼容，提出了一种用于光电转换的非共面光学纳米天线。本专利技术将电磁学阵列用于光学纳米天线，其电场增强效果及十倍场增强带宽均能达到单元结构的数倍。本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的。一种用于光电转换的非共面纳米光学天线，包括介质板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于光电转换的非共面光学纳米天线，其特征在于：包括介质板、上层天线臂、下层天线臂；所述介质板采用二氧化硅；所述上层天线臂由多个相同的蝴蝶结形单元及其连接引线组成；蝴蝶结形单元为偶极子天线，由两个顶角相对的中心对称的三角形或扇形辐射体组成，能在几何中心处产生增强的局域场；蝴蝶结形单元的材料为金、银、铜或碳纳米管；上层天线臂的所有蝴蝶结形单元位于同一平面，蝴蝶结形单元的排布方式为n行*l列，n和l为正整数，其辐射体部分相互不接触；每行相邻的蝴蝶结形单元中心连线平行于介质板上下沿，每列相邻的蝴蝶结形单元中心连线平行于介质板左右沿；每个蝴蝶结形单元中心由引线引出，并联在一起，引线另一端汇聚于距介质...

【技术特征摘要】
1.一种用于光电转换的非共面光学纳米天线，其特征在于：包括介质板、上层天线臂、下层天线臂；所述介质板采用二氧化硅；所述上层天线臂由多个相同的蝴蝶结形单元及其连接引线组成；蝴蝶结形单元为偶极子天线，由两个顶角相对的中心对称的三角形或扇形辐射体组成，能在几何中心处产生增强的局域场；蝴蝶结形单元的材料为金、银、铜或碳纳米管；上层天线臂的所有蝴蝶结形单元位于同一平面，蝴蝶结形单元的排布方式为n行*l列，n和l为正整数，其辐射体部分相互不接触；每行相邻的蝴蝶结形单元中心连线平行于介质板上下沿，每列相邻的蝴蝶结形单元中心连线平行于介质板左右沿；每个蝴蝶结形单元中心由引线引出，并联在一起，引线另一端汇聚于距介质板竖直对称轴0-250nm处；所述上层天线臂和下层天线臂为镜像异面结构；上层天线臂和下层天线臂为左右镜像，分别紧贴于介质板上下面，三者紧密连...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴昱明，赵楠，殷俊祥，程功，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11