[發(fā)明專利]集成有超薄碳層的法珀腔非線性光學(xué)器件及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310179237.6
• 申請(qǐng)日: 2013-05-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103293821A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王楓秋
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 王楓秋
• 主分類號(hào): G02F1/355
• 分類號(hào): G02F1/355
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 唐代盛

1.一種集成有超薄碳層的法珀腔非線性光學(xué)器件，其特征在于：包括第一光學(xué)反射元件、第二光學(xué)反射元件、間隔材料層和碳材料層；第一光學(xué)反射元件和第二光學(xué)反射元件存在空間間隔形成法布里－珀羅諧振腔；碳材料層位于第一光學(xué)反射元件和第二光學(xué)反射元件之間；間隔材料層位于第一光學(xué)反射元件與碳材料層之間，或位于第二光學(xué)反射元件與碳材料層之間，或位于第一光學(xué)反射元件與碳材料層之間以及第二光學(xué)反射元件與碳材料層之間。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成有超薄碳層的法珀腔非線性光學(xué)器件，其特征在于：第一光學(xué)反射元件材料為介質(zhì)多層反射膜或金屬納米薄膜，第二光學(xué)反射元件材料為介質(zhì)多層反射膜或金屬納米薄膜，碳材料層為石墨、單層石墨烯、多層石墨烯、單壁碳納米管、多壁碳納米管或無(wú)定型碳中的一種或多種碳材料依次疊加形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，碳材料層厚度為0.3納米-1微米；間隔材料層材料為高聚物透明材料、透明氧化物陶瓷或透明非氧化物陶瓷，間隔材料層厚度為50納米-200微米。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的集成有超薄碳層的法珀腔非線性光學(xué)器件，其特征在于：介質(zhì)多層反射膜材料優(yōu)選硫化鋅、氟化鎂、氟化釔、氧化鉭、砷化鎵、砷化鋁、無(wú)定型硅、無(wú)定型鍺、氧化鉑、氧化鈦或氧化硅；金屬納米薄膜材料優(yōu)選金、銀或鋁；高聚物透明材料優(yōu)選聚乙烯醇、聚丙烯酸胺、聚甲基丙烯酸甲酯或纖維素；透明氧化物陶瓷優(yōu)選氧化鋁、氮氧化鋁，氧化鎂、氧化鈹、氧化釔或氧化釔-二氧化鋯；透明非氧化物陶瓷優(yōu)選砷化鎵、硫化鋅、硒化鋅、氟化鎂或氟化鈣。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集成有超薄碳層的法珀腔非線性光學(xué)器件的制備方法，其特征在于：在第一光學(xué)反射元件上生長(zhǎng)或沉積間隔材料層作為基底，或?qū)⒌谝还鈱W(xué)反射元件作為基底；將碳材料層依次沉積到上述基底上或?qū)⑸L(zhǎng)好的單層或多層碳材料依次轉(zhuǎn)移到基底上；在碳材料層上再生長(zhǎng)或沉積間隔材料層，再在第二次生長(zhǎng)的間隔材料上生長(zhǎng)或沉積第二光學(xué)反射元件，或直接在碳材料層上生長(zhǎng)或沉積第二光學(xué)反射元件；至少含有一個(gè)間隔材料層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成有超薄碳層的法珀腔非線性光學(xué)器件的制備方法，其特征在于：間隔材料的生長(zhǎng)或沉積方法為熱蒸鍍、電子束蒸鍍、脈沖激光沉積、分子束外延、原子層沉積或化學(xué)氣相沉積；光學(xué)反射元件的生長(zhǎng)或沉積方法優(yōu)選磁控濺射、脈沖激光沉積、分子束外延、原子層沉積或化學(xué)氣相沉積。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的集成有超薄碳層的法珀腔非線性光學(xué)器件的制備方法，其特征在于：第一光學(xué)反射元件材料優(yōu)選介質(zhì)多層反射膜或金屬納米薄膜，第二光學(xué)反射元件材料優(yōu)選介質(zhì)多層反射膜或金屬納米薄膜，碳材料層為石墨、單層石墨烯、多層石墨烯、單壁碳納米管、多壁碳納米管或無(wú)定型碳中的一種或多種碳材料依次疊加形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)，碳材料層厚度為0.3納米-1微米；間隔材料層厚度為50納米-200微米，間隔材料層材料為高聚物透明材料、透明氧化物陶瓷或透明非氧化物陶瓷。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的集成有超薄碳層的法珀腔非線性光學(xué)器件的制備方法，其特征在于：介質(zhì)多層反射膜材料優(yōu)選硫化鋅、氟化鎂、氟化釔、氧化鉭、砷化鎵、砷化鋁、無(wú)定型硅、無(wú)定型鍺、氧化鉑、氧化鈦或氧化硅；金屬納米薄膜材料優(yōu)選金、銀或鋁；高聚物透明材料優(yōu)選聚乙烯醇、聚丙烯酸胺、聚甲基丙烯酸甲酯或纖維素；透明氧化物陶瓷優(yōu)選氧化鋁、氮氧化鋁，氧化鎂、氧化鈹、氧化釔或氧化釔-二氧化鋯；透明非氧化物陶瓷優(yōu)選砷化鎵、硫化鋅、硒化鋅、氟化鎂或氟化鈣。