一种具有可调谐纳米线的谐振腔。所述谐振腔包括衬底（114/116/230/330/430/530/630）。衬底能够耦合到光学谐振器结构（110/210/310/410/510/610）。谐振腔还包括形成在该衬底上的多个纳米线（120/220/320/420/520/620）。所述多个纳米线响应于能量的施加而被致动（122/222/322/422/522/623）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于光学调制的可调谐纳米线谐振腔
技术介绍
光学谐振器，也称为谐振光学腔，是使得光在具有或不具有增益介质的情况下能 够在特定路径内循环的光学部件的配置。附图说明被包括在本说明书中且形成本说明书的一部分的附图示出了本专利技术的实施例，并 且与说明一起用于解释本专利技术的原理图IA是根据本专利技术一个实施例的、具有处于透射位置的一个或多个纳米线的光学腔 的部件的一部分的框图。图IB是图示处于非透射位置的所述一个或多个纳米线的图IA的光学腔的框图。图2A是根据本专利技术的另一实施例的、具有一个或多个纳米线的光学腔的部件的 一部分的框图。图2B是图示处于分光位置的所述一个或多个纳米线的图2A的光学腔的框图。图3A是根据本专利技术的又一实施例的、具有一个或多个可调谐纳米线的光学腔的 部件的一部分的框图。图;3B是被示出为处于透射位置的图3A的所述一个或多个纳米线的框图。图3C是被示出为处于非透射位置的图3A的所述一个或多个纳米线的框图。图4A是根据本专利技术的又一实施例的、具有一个或多个可调谐纳米线的光学腔的 部件的一部分的框图，所述一个或多个可调谐纳米线被配置用于可调谐过滤器或颜色过滤 并被示出为处于具有特定的有效折射率的反射位置。图4B是被示出为处于增大的有效折射率位置的被配置用于可调谐过滤器或颜色 过滤的图4A的所述一个或多个可调谐纳米线的框图。图5A是根据本专利技术又一实施例的、具有被示出为处于透射位置的一个或多个可 移动纳米线的光学腔的部件的一部分的框图。图5B是被示出为处于偏转位置的图5A的可移动纳米线之一的框图。图6A是本专利技术的一个实施例中的、用于颜色过滤且具有一个或多个可移动纳米 线的光学腔的框图。图6B是本专利技术又一个实施例中的、处于偏离光轴位置的图6A的用于颜色过滤的 光学腔的纳米线的框图。图7是根据本专利技术实施例的、用于制造具有一个或多个可调谐纳米线的光学腔的 过程的流程图。具体实施例方式现在将详细参考本专利技术的(一个或多个)实施例。虽然会结合(一个或多个)实施 例描述本专利技术，但应当理解，它们并不意图将本专利技术限制于这些实施例。相反，本专利技术意图 覆盖可以被包括在如由所附权利要求限定的本专利技术的精神和范围内的替代物、修改和等同物。此外，在对本专利技术的实施例的以下说明中，阐述了许多特定细节，以便提供对本发 明的彻底理解。但是，本领域普通技术人员将认识到，可以在没有这些特定细节的情况下实 施本专利技术。在其他实例中，没有详细描述公知的方法、过程和部件以避免不必要地模糊本发 明的方面。图IA是根据本专利技术一个实施例的、配置有一个或多个纳米线的例示装置110的框 图。装置110被示出为包括设置于其中的一个或多个单独的纳米线120 (每个均用直线来 指示)。装置110被示出为具有例如电极114的第一衬底以及例如电极116的第二衬底。在 本实施例中，每个衬底被配置作为电极。在本实施例中，纳米线120可以生长在电极114或 电极116上。在本专利技术的替代实施例中，纳米线120可以生长在衬底上并然后耦合到电极， 如图2A-2B、3A-3C以及4A-4B中所示。在本专利技术的实施例中，电极114和116可以如在图 IA中所示的那样偏置，或者如图IB中所示的那样偏置。根据本专利技术的实施例，纳米线120 对例如通过电极114和116施加的能量进行响应，这也在图IB中示出。在本专利技术的实施例中，纳米线120可以生长在例如电极114或116的电极上。根据 如在以下附图中所示的本专利技术的各种实施例，每一单独的纳米线120、220、320、420和520 生长在一个表面上，例如分别在电极衬底116以及图2A、3A、4A和5A的衬底230、330、430 和530上。在本实施例中，纳米线120已经在电极160上生长。在本专利技术的替换实施例中， 纳米线120可以在电极114上生长。依然参考图1A，在本专利技术的实施例中，电极114和/或116可以由下列材料构成 硅，例如，GaAsUnP,或其他单晶材料或多晶硅，非晶硅，多晶金刚石和/或其他碳材料，和/ 或使用模制或生长的微晶硅，以使得所有的纳米线120都在相同的方向上定向。在本专利技术 的实施例中，每一单独的纳米线120从电极116生长。在本专利技术的替代实施例中，锗、磷化 铟或其他适当的材料或者材料的组合可以用于电极114和116以及纳米线120的制造中。 在本专利技术的实施例中，纳米线120可被外包覆，例如被包装在金或其他传导性和/或光学反 射性材料中。根据本专利技术的实施例，每一单独的纳米线120被配置为具有至少一个波长的 长度。到相邻纳米线的纳米线间隔小于波长，且可以随机地分布或以周期性或非周期性的 方式分布。纳米线120可以定向为垂直于衬底116的表面或相对于衬底116的表面成一角 度。一旦制造后，装置110的纳米线120可以被配置为提供各种功能。在本专利技术的实 施例中，纳米线120可以被用作光学调制器，从而用来偏转谐振器中的纳米线，光学Q可被 降低。或者，当光穿过调制器或光学腔时，从光学轴偏转的纳米线会通过使光偏转离开光学 轴并进入光学腔的壁中从而损失光而增大光学损失，如图1A-1B以及图3A-3C中所示。在 本专利技术的另一实施例中，纳米线120可以被用作具有反射纳米线的束分离器，如图2A和2B 中所示。在本专利技术的又一实施例中，纳米线120可以被配置用于光学调制，其中，可以在经 受空间变化的衬底上形成多个纳米线120，以便纳米线120的密度是可变的，如图4A和4B 中所示。如图4A和4B中所示，当纳米线间隔小于光的波长时，具有可变密度的纳米线120 提供可调节的有效折射率。在本专利技术的再一实施例中，纳米线120可以被配置用于光学调 制，其中，经由机械装置实施将纳米线沿着垂直轴定向到调制位置，如图5A和5B中所示。在 本专利技术的又一实施例中，纳米线120可以被实现为颜色过滤装置，如图4A-4B以及6A-6B中所示。依然参考图1A，电极114被示出为已被施加以能量，例如电压，以便电极114包 括比电极116高的电压，从而电极114有效地变成正电极，而电极116有效地变成接地电 极。在本专利技术的一个实施例中，当电极114是正电极时，响应于所施加的能量，纳米线120 被牵引向更具正极性的电极114，以便获得对束191的高透射率。在本实施例中，纳米线 120被定向在相对于电极116的水平轴的垂直位置121，以获得对束191的高透射率。应注 意，在单程(single pass)操作中，纳米线的偏转用作遮光器，而在例如在谐振器中的多程 (multi-pass)操作中，纳米线偏转用作谐振腔的Q-抑制器(Q-spoiler)，因此还调制信号。图 1A-1B、2A-2B、3A-3C、4A-4B、5A-5B 的束 191、291、391、491 和 591 分别可以与或 可以不与结合装置110实现的增益介质交互。在装置110中实现的增益介质的类型可以包 括但不局限于半导体，一种其中具有不同掺杂水平的材料的电子的移动可以导致激光作用 的固体。应注意到，纳米线120在由III-V族的半导体材料制造时也可以具有增益，以便通 过偏转纳米线而使得束经由在纳米线内光的多个弹跳以及捕获而与纳米线更多地交互。纳 米线从光学轴的偏转因此改变光束所见到的增益，也导致了调制。在此种情本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种具有可调谐纳米线的谐振腔，所述谐振腔包括：衬底（１１４／１１６／２３０／３３０／４３０／５３０／６３０／６４０），所述衬底能够耦合到光学谐振器结构（１１０／２１０／３１０／４１０／５１０／６１０／６１１）；以及形成在所述衬底上的多个纳米线（１２０／２２０／３２０／４２０／５２０／６２０），其中，所述多个纳米线响应于能量的施加而被致动（１２２／２２２／３２２／４２２／５２２／６２３）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种具有可调谐纳米线的谐振腔，所述谐振腔包括衬底(114/116/230/330/430/530/630/640 )，所述衬底能够耦合到光学谐振器结构 (110/210/310/410/510/610/611)；以及形成在所述衬底上的多个纳米线(120/220/320/420/520/620)，其中，所述多个纳米线 响应于能量的施加而被致动(122/222/322/422/522/623)。2.根据权利要求1所述的谐振腔，其中，所述多个纳米线(120/220/320/420/520/620) 当被定向为相对于光学轴平行(121/221/321/421/521/621)时实现高透射状态 (191/291/391/491/591)。3.根据权利要求1所述的谐振腔，其中，所述多个纳米线(120/320/420/520/620) 当被定向为相对于光学轴不平行(122/322/422/522/623)时实现低透射状态 (192/392/494/593)。4.根据权利要求1所述的谐振腔，其中，所述多个纳米线(220)当被定向为相对于光学 轴不平行(222)时实现束分离(293)。5.根据权利要求1所述的谐振腔，其中，所述多个纳米线中的每个纳米线包括长度可 调节性(670)，其中，所述纳米线的长度为至少一个波长。6.根据权利要求1所述的谐振腔，其中，所述衬底还包括位移可变性(431/432)，用于实现所述多个纳米线的密度(422 )的改变。7.根据权利要求1所述的谐振腔，其中，所述衬底还包括位置可变性(545/640)，用于实现所述多个纳米线的定向(522/623)的改变。8.一种光学谐振器中的折射的方法，包括对多个纳米线(120/220/320/420/520/620 )施加能量，所述多个纳米线形成于衬 底(114/116/230/330/430/530/630/640 )上，所述衬底能够耦合到光学谐振器的结构 (110/210/310...
【专利技术属性】
技术研发人员：S·V·马泰，A·M·布拉特科夫斯基，W·张，SY·王，
申请(专利权)人：惠普开发有限公司，
类型：发明
国别省市：US
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