[發明專利]基于液晶-金屬界面電荷的非線性表面等離子體激元器件

無效

• 申請號: 201010608279.3
• 申請日: 2010-12-28
• 公開（公告）號: CN102135695A
• 公開（公告）日: 2011-07-27
• 發明（設計）人: 姚鳳鳳;裴延波;劉海;孫秀冬
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于液晶-金屬界面電荷的非線性表面等離子體激元器件，其特征是：在棱鏡底面制備厚度為納米級的金膜，在金膜下覆蓋摻雜電荷產生劑的液晶層，液晶層位于液晶盒中，液晶盒的另一底面為覆蓋有向列液晶取向膜的導電玻璃基底；

該器件能夠實現非線性SPPs在于：摻雜的電荷產生劑能夠在外加電場的作用下于金膜-液晶的界面處產生能夠響應SPPs的界面電荷，或者

不需要外加電場單是光場可以直接在金膜-液晶的界面處產生能夠響應SPPs的界面電荷。

2.根據權利要求1所述的非線性表面等離子體激元器件，其特征是：所述的摻雜電荷產生劑的液晶層中的電荷產生劑可為摻雜質量百分比為萬分之一到萬分之五的富勒烯C₆₀或摻雜質量百分比為千分之一到千分之三十的甲基紅。

3.根據權利要求1所述的非線性表面等離子體激元器件，其特征是：所述的棱鏡可為TiO₂晶體棱鏡或鈮酸鋰晶體棱鏡。

4.根據權利要求1所述的非線性表面等離子體激元器件，其特征是：所述的導電玻璃基底可為氧化錫銦導電玻璃基底。

5.根據權利要求1所述的非線性表面等離子體激元器件，其特征是：所述的向列液晶可為戊氰基聯苯液晶5CB或混合液晶E7。

6.一種基于液晶-金屬界面電荷的非線性表面等離子體激元器件的制備方法，其特征是：具體制備過程如下，

1)利用超聲波清洗儀將棱鏡和導電玻璃基底分別用丙酮和去離子水清洗后，用烘箱將其烘干；

2)利用真空鍍膜技術在棱鏡底面制備厚度為納米級的金膜；

3)在導電玻璃基底上制備向列液晶取向膜；

4)以棱鏡底面的金膜和覆蓋取向膜的導電玻璃為基底，周圍采用聚酯薄膜片制備成液晶盒；

5)將摻雜電荷產生劑的向列液晶和液晶盒加熱到向列液晶清亮點溫度以上，將向列液晶灌注到液晶盒中，并將溫度緩慢降低到室溫。

7.根據權利要求6所述的非線性表面等離子體激元器件制備方法，其特征是：所述的利用真空鍍膜技術制備的金膜，其厚度為30-70納米，最佳為45納米。

8.根據權利要求6所述的非線性表面等離子體激元器件制備方法，其特征是：所述的往液晶盒中灌注向列液晶時需要將摻雜電荷產生劑的向列液晶和液晶盒加熱到清亮點溫度以上，即可將5CB加熱到60攝氏度，或將E7加熱到85攝氏度。