一种对特定方向激光光束敏感的微纳结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种对特定方向激光光束敏感的微纳结构，包括衬底，所述衬底上固设有一层绝缘层，所述绝缘层上设置有两根相互平行且形状尺寸相同的硅导线，每根硅导线两端均引出导线与电位测量计相连，当激光照射到硅导线时硅导线与衬底之间发生近场耦效应，且距离激光光源较近的一根硅导线完全抑制，距离激光光源较远的另一根硅导线保持亮度。本实用新型专利技术能够对某个特定角度的激光信号进行精确探测以及沿特定方向上进行非接触信号传输。及沿特定方向上进行非接触信号传输。及沿特定方向上进行非接触信号传输。

【技术实现步骤摘要】
一种对特定方向激光光束敏感的微纳结构


[0001]本技术涉及微纳光子器件及微系统
，特别是涉及一种对特定方向激光光束敏感的微纳结构。

技术介绍

[0002]在微纳米尺度的空间中，如何实现某个特定角度的精确探测以及沿特定方向上进行非接触信号传输等都存在诸多不便。随着光电子器件向微型化方向深入发展，微纳米尺度空间内的探测、测量以及信号传递等遇到了许多技术上的困难，相关产品的应用有广阔的市场空间。

技术实现思路

[0003]本技术所要解决的技术问题是提供一种对特定方向激光光束敏感的微纳结构，对某个特定角度的激光信号进行精确探测以及沿特定方向上进行非接触信号传输。
[0004]本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种对特定方向激光光束敏感的微纳结构，包括衬底，所述衬底上固设有一层绝缘层，所述绝缘层上设置有两根相互平行且形状尺寸相同的硅导线，每根硅导线两端均引出导线与电位测量计相连，当激光照射到硅导线时硅导线与衬底之间发生近场耦效应，且距离激光光源较近的一根硅导线完全抑制，距离激光光源较远的另一根硅导线保持亮度。
[0005]所述两根硅导线之间的距离为所述激光的波长的五分之一。
[0006]所述绝缘层的厚度为15
‑
20nm。
[0007]所述绝缘层为透明氧化铝隔离层。
[0008]所述衬底为长方体形状的银基体。
[0009]有益效果
[0010]由于采用了上述的技术方案，本技术与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：本技术可用在微纳米尺度空间范围内，对某个特定角度的激光信号进行精确探测以及沿特定方向上进行非接触信号传输等，该结构且具有耐磁场、低延迟、保密性强以及能耗低等优点。
附图说明
[0011]图1是本技术实施方式的原理图；
[0012]图2是本技术实施方式的主视图；
[0013]图3是本技术实施方式的俯视图。
具体实施方式
[0014]下面结合具体实施例，进一步阐述本技术。应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围。此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容
之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0015]本技术的实施方式涉及一种对特定方向激光光束敏感的微纳结构，如图1所示，包括衬底，所述衬底上固设有一层绝缘层，所述绝缘层上设置有两根相互平行且形状尺寸相同的硅导线，每根硅导线两端均引出导线与电位测量计相连，当激光照射到硅导线时硅导线与衬底之间发生近场耦效应，且距离激光光源较近的一根硅导线完全抑制，距离激光光源较远的另一根硅导线保持亮度。
[0016]图1中，1和2是硅材料制成的相互平行的导线，L1是空间垂直射向硅导线1和硅导线2的激光平行光束，L2是激光平行光束L1向硅导线1和硅导线2所在平面上投影得到的投影线，θ是入射角(激光平行光束L1与硅导线1和硅导线2所在平面的法线之间所夹的锐角)，7是具有一定厚度的透明氧化铝隔离层(绝缘层)，8是银衬底。硅导线1和硅导线2固连在隔离层7上，隔离层7与银衬底8固连。其中，3和4是固连在硅导线1和硅导线2两端的引出导线，5和6是电位计，可以通过引出导线3和引出导线4分别测出硅导线1和硅导线2两端的电位差。
[0017]当激光照射到单根硅导线时，硅导线会被照亮，同时硅导线两端产生电位差。在图1中，对于特定波长的激光平行光束L1(如：光源波长范围700
‑
750nm)，若硅导线1和硅导线2之间的距离以及氧化铝隔离层7厚度恰当(如：导线1和2之间的距离为光波长五分之一，氧化铝隔离层7厚度15
‑
20nm)时，此种情况下的两个相互平行的硅导线1和硅导线2以及银衬底8一起构成了一个谐振器，在激光平行光束L1照射下，硅导线1、硅导线2与银衬底8之间会发生近场耦效应，此时硅导线1和硅导线2的亮度以及两端的电位差会发生改变。根据耦合模理论，硅导线1和硅导线2两端的电位差与入射角θ相关，特别是，通过精心设计参数，可以实现某一入射角度θ0下，谐振器振幅完全抑制，即距离光源较近的硅导线1两端电位差趋向于零，而距离光源较远的硅导线2两端电位差没有明显变化，将该位置的激光入射角θ0称为耦合入射角。为了提高检测灵敏度，可以根据硅导线1和硅导线2两端的电位差比值来判断光线入射角是否为耦合入射角θ0：则当光线入射角为耦合入射角θ0时，硅导线1和硅导线2两端的电位差比值达到极值。根据这个原理，该结构可以精确探测出耦合入射角θ0的值，也可用于微小空间内非接触接收特定方向的信号。
[0018]在图2和图3中，13是位置固定的具有长方体形状的银基体，在银基体13上固设有一层具有一定厚度的透明氧化铝隔离层(绝缘层)12，在透明氧化铝隔离层(绝缘层)12上固定设置有2根相互平行且形状尺寸相同的硅导线11a和硅导线11b，硅导线11a的两端按照图1原理设置有引出导线14a以便测量导线两端电位差，硅导线11b的两端按照图1原理设置有引出导线14b以便测量导线两端电位差。
[0019]本实施方式的结构可采用常规光刻技术加工。主要参数包括：单根硅导线的截面60*100nm，中心间距145nm，基体13材料为金属银。采用常规的微纳米加工工艺，在SOI片上，先用电子束光刻，刻蚀出硅纳米线，然后用ALD工艺沉积一层氧化铝隔离层(15
‑
20nm)，然后再用电子束蒸发，沉积银衬底。
[0020]当光源波长727nm，入射角度为50
°
时，上述结构中距离光源较近的硅导线可达到完全抑制(硅导线变暗，两端电位差接近于零)，而另一根距离光源较远的硅导线保持一定的亮度且两端有一定的电位差。
[0021]不难发现，本技术可用在微纳米尺度空间范围内，对某个特定角度的激光信号进行精确探测以及沿特定方向上进行非接触信号传输等，该结构且具有耐磁场、低延迟、保密性强以及能耗低等优点。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种对特定方向激光光束敏感的微纳结构，其特征在于，包括衬底，所述衬底上固设有一层绝缘层，所述绝缘层上设置有两根相互平行且形状尺寸相同的硅导线，每根硅导线两端均引出导线与电位测量计相连，当激光照射到硅导线时硅导线与衬底之间发生近场耦效应，且距离激光光源较近的一根硅导线完全抑制，距离激光光源较远的另一根硅导线保持亮度。2.根据权利要求1所述的对特定方向激光光束敏感的微纳结构，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄海阳，赵瑛璇，仇超，盛振，甘甫烷，
申请(专利权)人：中国科学院上海微系统与信息技术研究所，
类型：新型
国别省市：