一种低损耗表面等离子激元光波导结构制造技术

本发明专利技术涉及表面等离子激元光波导结构技术领域，为了克服传统金属／介质／金属波导传输损耗大的缺陷，提供了一种能以低损耗传输反对称－高能量模式的表面等离子激元光波导结构。所述光波导结构利用中心的多层高折射率层与低折射率的基底和包层的折射率差与金属层的表面等离子激元效应共同实现波导效应以支持反对称－高能量模式的传输；通过在金属层两侧的低折射率介质层降低传输损耗，从而实现低损耗的表面等离子激元光波导。所述光波导结构同时具有有效模场面积小、损耗低的优点，能够用于亚波长尺寸的光器件的制作，用于超高集成度的光路。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光波导结构领域，具体涉及具有低损耗的表面等离子激元光波 导结构。
技术介绍
表面等离子激元是由光和金属表面自由电子的相互作用引起的一种电磁波 模式。这种模式存在于金属与介质界面附近，其场强在界面处达到最大，且在 界面两侧均沿垂直于界面的方向呈指数式衰减。表面等离子激元具有较强的场 限制特性，可以将场能量约束在空间尺寸远小于其自由空间波长的区域，且其 性质可随金属表面结构变化而改变。在适当的金属与介质组成的波导结构中， 表面等离子激元可被限制在几十纳米甚至更小的范围内，并且不再受衍射极限 的影响将光信号以表面等离子波的形式在尺寸极小的表面等离子激元光波导中 进行传输。表面等离子激元波导在纳米光子学领域中显示出巨大的应用潜力， 并为高集成度纳米光子芯片的制造提供了可能。在纳米光子集成的实际应用中，主要有两种基于表面等离子激元的异质结 构，介质/金属/介质结构和金属/介质/金属结构。(1 )介质/金属/介质结构该结构由两层介质包围的一层金属层形成。通常金属层的厚度为几十纳米， 介质层厚度在几百纳米甚至微米量级以上。该结构中，当金属层非常薄时，金属和介质的上下两个界面非常接近本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能以低损耗传输反对称－高能量模式的表面等离子激元光波导结构，包括多层金属／介质结构。所述多层金属／介质结构包括底部的基底层，在基底层起由下而上依次叠放的高折射率介质层／低折射率介质层／金属层／低折射率介质层／高折射率介质层／介质／低折射率介质层／金属层／低折射率介质层／高折射率介质层以及外围的包层。

【技术特征摘要】
1.一种能以低损耗传输反对称-高能量模式的表面等离子激元光波导结构，包括多层金属/介质结构。所述多层金属/介质结构包括底部的基底层，在基底层起由下而上依次叠放的高折射率介质层/低折射率介质层/金属层/低折射率介质层/高折射率介质层/介质/低折射率介质层/金属层/低折射率介质层/高折射率介质层以及外围的包层。2. 根据权利要求1所述的多层金属/介质结构，其特征在于，所述金属层 的材料必须是支持表面等离子波的纯金属、合金、或金属化合物，所述纯金属 包括金、银、铬、铜和铝等。3. 根据权利要求1所述的多层金属/介质结构，其特征在于，所述金属层 的厚度范围是10-100nm，宽度范围是250-800mn。4. 根据权利要求1所述的多层金属/介质结构，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑铮，赵欣，卞宇生，朱劲松，范江峰，
申请(专利权)人：国家纳米科学中心，北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]