The invention discloses a tunable surface plasmon waveguide with temperature sensing, which is characterized by a silicon substrate overlapped sequentially from bottom to top, an InGaAsP semiconductor buffer layer, and a metal layer of a metal grating with a duty ratio of 10:1. The metal layer of the metal grating consists of a metal layer of the same length and thickness and a width ratio of 2:1. The metal Ag is located in the left half of the metal layer, the graphene is located in the right half of the metal layer, and the grating air gap of the metal grating is filled with the temperature-sensitive medium ethanol. This kind of waveguide can change the resonance wavelength and threshold value of SPP nano-laser by controlling the ambient temperature, or by detecting the variation of resonance wavelength of SPP nano-waveguide device, so as to obtain the variation of ambient temperature. This kind of waveguide not only has the ability of tuning the emission wavelength, but also has the ability to detect the change of ambient temperature sensitively. Ability.
【技术实现步骤摘要】
一种具备温度传感的可调谐表面等离子波导
本专利技术涉及光通信
,具体是一种具备温度传感的可调谐表面等离子波导。
技术介绍
表面等离子体激元(Surfaceplasmonpolariton,简称SPP)是通过改变金属表面的亚波长结构实现的一种光波与可迁移的表面电荷之间电磁模,可以支持金属与介质界面传输的表面等离子波,从而传输光能量,且不受衍射极限的限制,正因为SPP这种独特的性质,使其在纳米量级操纵光能量发挥着重要的作用。浙江大学与瑞典皇家理工学院阿尔芬实验室课题组合作在“Novelsurfaceplasmonwaveguideforhighintegrations”一文提出的金属槽SPP波导,设计的波导结构能够实现亚波长量级的光场限制,损耗仅仅为4dB/um,然而尽管研究人员实现了将光场约束到几十纳米的量级,但设计的波导器件损耗依然很大,无法达到大规模应用的要求。《自然·光子学》在2018年刊载了“Broadbandgate-tunableterahertzplasmonsingrapheneheterostructures”一文,南京大学与美国UCLA研究发现,在碳化硅波导上设计制备了双层石墨烯异质结构,对石墨烯表面等离子激元实现了全光控制,然而,目前石墨烯SPP的研究都局限于波导,对温度传感缺乏研究,满足不了实际应用的要求。《自然·通信》在2013年刊载了“Plasmonicgoldmushroomarrayswithrefractiveindexsensingfiguresofmeritapproachingthetheoreticallimi ...
【技术保护点】
1.一种具备温度传感的可调谐表面等离子波导,其特征是,包括自下而上顺序叠接的硅基底层、InGaAsP半导体缓冲层、占空比为10:1的金属光栅的金属层,所述金属光栅的金属层由长度与厚度相同、宽度比为2比1的金属Ag和石墨烯紧密连接构成,其中金属Ag位于金属层的左半部、石墨烯位于金属层的右半部,所述金属光栅的光栅空气间隙填充有感温介质乙醇。
【技术特征摘要】
1.一种具备温度传感的可调谐表面等离子波导,其特征是,包括自下而上顺序叠接的硅基底层、InGaAsP半导体缓冲层、占空比为10:1的金属光栅的金属层,所述金属光栅的金属层由长度与厚度相同、宽度比为2比1的金属Ag和石墨烯紧密连接构成,其中金属Ag位于金属层的左半部、石墨烯位于金属...
【专利技术属性】
技术研发人员:朱君,徐政杰,傅得立,秦柳丽,
申请(专利权)人:广西师范大学,
类型:发明
国别省市:广西,45
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