[發明專利]一種表面等離激元編碼單元及表面等離激元編碼芯片

有效

• 申請號: 201811277032.0
• 申請日: 2018-10-30
• 公開（公告）號: CN109473125B
• 公開（公告）日: 2020-08-04
• 發明（設計）人: 杜樂娜;董建杰;劉前
• 申請（專利權）人: 國家納米科學中心
• 主分類號: G11B7/0065
• 分類號: G11B7/0065;G11B7/007;H03M7/00
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發明公開了一種表面等離激元編碼單元及表面等離激元編碼芯片。該表面等離激元編碼單元包括：透明襯底和設置于透明襯底一側的金屬層；金屬層包括至少兩組編碼組件；每個編碼組件包括編碼信號產生元件，編碼信號產生元件包括第一狹縫和第二狹縫；每個編碼組件還包括位于編碼信號產生元件的兩側的第一編碼信號接收元件和第二編碼信號接收元件；每個第一編碼信號接收元件以及每個第二編碼信號接收元件均包括一組光柵結構，每組光柵結構包括至少兩個凹槽；凹槽的延伸方向與第一狹縫的延伸方向之間的夾角不等于90°，且凹槽的深度小于金屬層的厚度。本實施例提供的表面等離激元編碼單元，可以實現更大的存儲密度。

技術領域

本發明實施例涉及光存儲技術領域，尤其涉及一種表面等離激元編碼單元及表面等離激元編碼芯片。

背景技術

目前，伴隨信息資源的數字化和信息量的迅猛增長，具有高存儲密度和大存儲容量的存儲器越來越受到用戶的青睞。而光存儲技術，在具有高存儲密度的同時，還兼具存儲壽命長、信息的信噪比高以及信息位的價格低等優點，具有巨大的發展前景。

然而，對于傳統的數字光學存儲器，例如光盤等，通常以光波作為信息載體，這使得光學存儲器的幾何尺寸受到光的衍射極限的限制，不利于進一步提高光存儲器的存儲密度。此外，光盤的一個存儲單元只能保持一個二進制信息(0或者1)。這限制條件，使得傳統的數字光學存儲器很難滿足更大數據存儲的需求。

發明內容

本發明提供一種表面等離激元編碼單元及表面等離激元編碼芯片，以提高光存儲技術的存儲密度和存儲容量。

第一方面，本發明實施例提供了一種表面等離激元編碼單元，包括：透明襯底和設置于所述透明襯底一側的金屬層；

所述金屬層包括至少兩組編碼組件；

每個所述編碼組件包括編碼信號產生元件，所述編碼信號產生元件包括延伸方向相同的第一狹縫和第二狹縫；沿垂直于所述第一狹縫的延伸方向，所述第一狹縫的尺寸大于所述第二狹縫的尺寸；所述第一狹縫以及所述第二狹縫貫穿所述金屬層；

沿垂直于所述第一狹縫的延伸方向，每個所述編碼組件還包括位于所述編碼信號產生元件的兩側的第一編碼信號接收元件和第二編碼信號接收元件；

每個所述第一編碼信號接收元件以及每個所述第二編碼信號接收元件均包括一組光柵結構，每組所述光柵結構包括至少兩個凹槽；所述凹槽的延伸方向與所述第一狹縫的延伸方向之間的夾角不等于90°，且所述凹槽的深度小于所述金屬層的厚度。

進一步地，沿垂直于所述第一狹縫的延伸方向，同一所述編碼組件中的所述編碼信號產生元件、所述第一編碼信號接收元件和所述第二編碼信號接收元件的幾何中心位于同一條直線上。

進一步地，所述金屬層包括兩組編碼組件，分別為第一編碼組件和第二編碼組件；

沿所述第一狹縫的延伸方向，所述第一編碼組件的所述第一狹縫的幾何中心與所述第二編碼組件的所述第二狹縫的幾何中心對齊以及所述第一編碼組件的所述第二狹縫的幾何中心與所述第二編碼組件的所述第一狹縫的幾何中心對齊；

沿所述第一狹縫的延伸方向，所述第一編碼組件的所述第一編碼信號接收元件的幾何中心與所述第二編碼組件的所述第一編碼信號接收元件的幾何中心對齊以及所述第一編碼組件的所述第二編碼信號接收元件的幾何中心與所述第二編碼組件的所述第二編碼信號接收元件的幾何中心對齊。

進一步地，垂直于所述第一狹縫的延伸方向，所述第一狹縫的中心與所述第二狹縫的中心之間的距離滿足：