[發明專利]一種基于周期性亞波長孔陣列的表面等離子體光開關

在審

• 申請號: 201710497191.0
• 申請日: 2017-06-26
• 公開（公告）號: CN107121793A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 王新林;盛佳兵;孫太明;鄧志象;陳志勇;朱衛華;郭瑋
• 申請（專利權）人: 南華大學
• 主分類號: G02F1/01
• 分類號: G02F1/01;G02F1/00;G02B5/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司43113
• 代理人: 郭立中

1.一種基于周期性亞波長孔陣列的表面等離子體光開關，所述表面等離子體光開關為微納結構，所述表面等離子體光開關由電介質基底(1)和位于電介質基底(1)上的金屬薄膜(2)構成，所述金屬薄膜(2)的材料為可產生表面等離子體的金屬材料，其特征在于：所述金屬薄膜(2)上設有多個相同的孔(3)，各個所述孔(3)周期性排列形成陣列；所述孔(3)上設置有內尖端、外尖端，所述外尖端包括相對設置的第一外尖端(31)、第二外尖端(32)，所述第一外尖端(31)、第二外尖端(32)均為背向孔的中心方向延伸的尖端，所述內尖端包括相對設置的第一內尖端(33)、第二內尖端(34)，所述第一內尖端(33)、第二內尖端(34)均為朝向孔的中心方向延伸的尖端；所述第一外尖端(31)和第二外尖端(32)均沿橫向陣列周期方向分布；所述第一內尖端(33)和第二內尖端(34)均沿縱向陣列周期方向分布；所述第一外尖端(31)的尖端端點和第二外尖端(32)的尖端端點之間的直線連線與所述第一內尖端(33)的尖端端點、第二內尖端(34)的尖端端點之間的直線連線相互垂直；所述第一外尖端(31)、第二外尖端(32)均由圓周背向所述圓周的圓心方向延伸，所述第一內尖端(33)、第二內尖端(34)均由所述圓周朝向所述圓周的圓心方向延伸，第一外尖端(31)、第一弧(41)、第一內尖端(33)、第三弧(43)、第二外尖端(32)、第二弧(42)、第二內尖端(34)、第四弧(44)首尾相接構成所述孔(3)，所述第一弧(41)、第二弧(42)、第三弧(43)、第四弧(44)均位于所述圓周上；外尖端和內尖端的角度均為30°-53°，所述第一外尖端(31)與所述圓周的交點之間的距離、所述第二外尖端(32)與所述圓周的交點之間的距離、所述第一內尖端(33)與所述圓周的交點之間的距離、所述第二內尖端(34)與所述圓周的交點之間的距離均為70 nm-110 nm；所述金屬薄膜(2)的厚度為50 nm-150 nm。

2.根據權利要求1所述的一種基于周期性亞波長孔陣列的表面等離子體光開關，其特征在于：所述第一外尖端(31)是以第一外尖端(31)的尖端端點和第二外尖端(32)的尖端端點之間的直線連線為對稱軸的對稱結構且第二外尖端(32)是以第一外尖端(31)的尖端端點和第二外尖端(32)的尖端端點之間的直線連線為對稱軸的對稱結構。

3.根據權利要求1所述的一種基于周期性亞波長孔陣列的表面等離子體光開關，其特征在于：所述第一內尖端(33)是以所述第一內尖端(33)的尖端端點和第二內尖端(34)的尖端端點之間的直線連線為對稱軸的對稱結構且第二內尖端(34)是以所述第一內尖端(33)的尖端端點和第二內尖端(34)的尖端端點之間的直線連線為對稱軸的對稱結構。

4.根據權利要求1所述的一種基于周期性亞波長孔陣列的表面等離子體光開關，其特征在于：所述第一外尖端(31)、第二外尖端(32)以第一內尖端(33)的尖端端點和第二內尖端(34)的尖端端點之間的直線連線為軸相互對稱，所述第一內尖端(33)、第二內尖端(34)以第一外尖端(31)的尖端端點和第二外尖端(32)的尖端端點之間的直線連線為軸相互對稱。

5.根據權利要求1或2所述的一種基于周期性亞波長孔陣列的表面等離子體光開關，其特征在于：所述圓周的直徑為334 nm-374 nm。

6.根據權利要求1-4中任一項所述的一種基于周期性亞波長孔陣列的表面等離子體光開關，其特征在于：所述孔(3)的數量不小于9，各個所述孔(3)形成的陣列的形狀為正方形或長方形。

7.根據權利要求1-4中任一項所述的一種基于周期性亞波長孔陣列的表面等離子體光開關，其特征在于：各個所述孔(3)形成的陣列的陣列周期長度為500 nm-700 nm。

8.根據權利要求1-4中任一項所述的一種基于周期性亞波長孔陣列的表面等離子體光開關，其特征在于：所述電介質基底(1)的電介質的材料為石英或苯并環丁烯。