[發明專利]基于非對稱金屬雙柵結構的光學二極管

無效

• 申請號: 201010231416.6
• 申請日: 2010-07-20
• 公開（公告）號: CN101915964A
• 公開（公告）日: 2010-12-15
• 發明（設計）人: 王慧田;許吉;程晨;陳璟;丁劍平;樊亞仙
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G02B6/34
• 分類號: G02B6/34;G02B5/18
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

技術領域

本發明涉及的是一種光學二極管，尤其涉及的是一種基于非對稱金屬雙柵結構的光學二極管。

背景技術

全光器件因其在光通信及量子計算中巨大的潛在應用價值引起人們的廣泛關注，其中一個非常重要的邏輯單元便是光學隔離器，借用電子電路中二極管的概念，可稱之為光學二極管。光學二極管的主要功能是控制電磁波的單向傳輸，即電磁波的傳播行為在兩個方向上具有非對易的特點。

早期，人們提出的光學二極管結構對材料本身的特性具有很強的依賴性。Michael?Scalora等人發表于Physics?Review?E?76，2023(1994)(物理評論E)上“The?photonic?band?edge?optical?diode(光子帶邊光學二極管)”，M.D.Tocci等發表于Applied?Physics?Letters?66，2324，(1995)(應用物理快報)上“Thin-film?nonlinear?optical?diode(薄膜非線性光學二極管)”，SergeiF.Mingaleev等人發表于Journal?of?the?Optical?Society?of?America?B?19，2241(2002)(美國光學學會學報B)上“Nonlinear?transmission?and?lightlocalization?in?photonic-crystal?waveguides(光子晶體中的非線性傳輸和光局域)”，以及Alessandro?Alberucci等人發表于Optics?Letters?33，1641(2008)(光學快報)上“All-optical?isolation?by?directional?coupling(基于方向性耦合的全光隔離器)”，這些光學二極管結構的特點都是借助了非線性材料的材料特性來實現電磁波的非對易傳輸。除了利用非線性材料，人們借助其他特性的材料也實現了光學二極管的設計。

Sushil?Mujumdar等人在Optics?Letters?26，929(2001)(光學快報)上發表了“Use?of?a?graded?gain?random?amplifier?as?an?optical?diode(可作為光學二極管的具有梯度增益的隨機放大器)”，采用了隨機放大材料。Michael?W.Feise等人在Physics?Review?E?71，037602(2005)(物理評論E)上發表了“Bistable?diode?action?in?left-handed?periodic?structures(左手材料周期結構中的雙穩二極管行為)”，介紹了含有左手材料的光學二極管，并證明其有較好的單向性和雙穩性。Shanhui?Fan等人在Physics?ReviewLetters?100，023902(2008)(物理評論快報)上發表了“One-WayElectromagnetic?Waveguide?Formed?at?the?Interface?between?a?PlasmonicMetal?under?a?Static?Magnetic?Field?and?a?Photonic?Crystal(穩恒磁場中等離子金屬與光子晶體界面形成的單通波導)”，利用到了磁光材料，并且在實驗操作中對外加磁場的調節有較高要求。