基于双曲超材料的柱矢量光束亚波长聚焦透镜

    公开(公告)号:CN110174719A

    公开(公告)日:2019-08-27

    申请号:CN201910373433.4

    申请日:2019-05-06

    IPC分类号: G02B3/00 G02B1/00

    摘要: 本发明揭示了一种基于双曲超材料的柱矢量光束亚波长聚焦透镜,该亚波长聚焦透镜为双曲超材料构成的圆柱形结构,双曲超材料为电介质与石墨烯交替排列的分层结构构成,在双曲超材料的上下表面分别有出射光栅和入射光栅构成的同心环结构。双曲超材料的半径r=130μm,电介质层厚度dD=50 nm,电介质层为二氧化硅层。石墨烯为单层石墨烯,单层石墨烯的厚度dG=0.335 nm,电介质与石墨烯交替排列周期数为20。本发明利用石墨烯与电介质交替排列构成双曲超材料,利用等效媒质理论,双曲超材料的材料参数可以用等效介电常数张量表示。当太赫兹波段的柱矢量光束入射进双曲超材料时,在出射端光束会聚成一个亚波长量级的焦点。

    一种基于石墨烯偏振态可调的圆柱形混合等离激元波导

    公开(公告)号:CN112882153A

    公开(公告)日:2021-06-01

    申请号:CN202110116689.4

    申请日:2021-01-27

    IPC分类号: G02B6/122 G02B6/126

    摘要: 本发明公开了一种基于石墨烯偏振态可调的圆柱形混合等离激元波导,其特征在于,包括:置于等离激元波导中心的硅波导芯、包裹在所述硅波导芯外层的二氧化硅波导夹层以及包裹在二氧化硅波导夹层外层的石墨烯波导包层。本发明公开了一种基于石墨烯偏振态可调的圆柱形混合等离激元波导的使用方法,包括:调节预设的电导率模型中的参数,改变电导率虚部的正负,调控石墨烯波导包层的偏振态为TM偏振态或TE偏振态;实现柱矢量光的选择性传输;其中柱矢量光的包括径向偏振光和旋向偏振光。本发明能够实现柱矢量光的径向偏振光和旋向偏振光的限制性传输。

    一种宽禁带啁啾混合等离激元波导布拉格光栅

    公开(公告)号:CN111624705A

    公开(公告)日:2020-09-04

    申请号:CN202010458368.8

    申请日:2020-05-26

    IPC分类号: G02B6/124 G02B6/122 G02B27/00

    摘要: 本发明揭示了一种宽禁带啁啾混合等离激元波导布拉格光栅,所述宽禁带啁啾混合等离激元波导布拉格光栅的最外两端具有导纳匹配层结构,所述宽禁带啁啾混合等离激元波导布拉格光栅包括匹配层结构、第一组混合等离激元波导布拉格光栅、第二组混合等离激元波导布拉格光栅和第三组混合等离激元波导布拉格光栅。该混合等离激元波导布拉格光栅结构简单,能在预设波段实现对TM模式的宽禁带。根据需求设计结构可以实现特定波段的模式宽带选频,通过改变匹配区的波导长度和光栅周期可以实现对特定波段内的通频带的灵活选择,并且能够对高频通带及高频禁带的位置和透射谱调节和优化。

    一种宽禁带啁啾混合等离激元波导布拉格光栅

    公开(公告)号:CN111624705B

    公开(公告)日:2023-06-02

    申请号:CN202010458368.8

    申请日:2020-05-26

    IPC分类号: G02B6/124 G02B6/122 G02B27/00

    摘要: 本发明揭示了一种宽禁带啁啾混合等离激元波导布拉格光栅,所述宽禁带啁啾混合等离激元波导布拉格光栅的最外两端具有导纳匹配层结构,所述宽禁带啁啾混合等离激元波导布拉格光栅包括匹配层结构、第一组混合等离激元波导布拉格光栅、第二组混合等离激元波导布拉格光栅和第三组混合等离激元波导布拉格光栅。该混合等离激元波导布拉格光栅结构简单,能在预设波段实现对TM模式的宽禁带。根据需求设计结构可以实现特定波段的模式宽带选频,通过改变匹配区的波导长度和光栅周期可以实现对特定波段内的通频带的灵活选择,并且能够对高频通带及高频禁带的位置和透射谱调节和优化。

    一种大焦距、长焦深等离激元透镜

    公开(公告)号:CN210038212U

    公开(公告)日:2020-02-07

    申请号:CN201920664582.1

    申请日:2019-05-10

    IPC分类号: G02B5/00

    摘要: 本实用新型公开了等离激元透镜领域的一种大焦距、长焦深等离激元透镜,旨在解决现有技术中平面金属透镜聚焦效果不理想的技术问题,一种大焦距、长焦深等离激元透镜,包括平面SiO2基体,SiO2基体的其中一面镀有金属银薄膜,金属银薄膜厚度为0.64μm,金属银薄膜上构建垂直于银薄膜表面且宽度不变的中心狭缝和相对于中心狭缝左右对称的三组倾斜狭缝;三组倾斜狭缝的宽度均与中心狭缝相等,在金属银薄膜的出射面上相邻狭缝出射口中心之间的间距相等,中心狭缝和倾斜狭缝内分别填充不同厚度的SiO2。本透镜达到了聚焦横磁线偏光的效果,提高了线偏振光的聚焦效率,实现了平面金属等离激元透镜对于横磁线偏光的长焦深、大焦距的聚焦效果。

    一种用于实现柱矢量光束亚波长聚焦的透镜

    公开(公告)号:CN209879039U

    公开(公告)日:2019-12-31

    申请号:CN201920637174.7

    申请日:2019-05-06

    IPC分类号: G02B3/00 G02B1/00

    摘要: 本实用新型揭示了一种用于实现柱矢量光束亚波长聚焦的透镜,该透镜为双曲超材料构成的圆柱形结构,在双曲超材料的上下表面分别设有出射光栅和入射光栅构成的同心环结构。双曲超材料为电介质与石墨烯交替排列的分层结构构成。双曲超材料的半径r=130μm,其中电介质层厚度dD=50nm,电介质为二氧化硅,石墨烯层的厚度dG=0.335nm,电介质与石墨烯交替排列周期数为20。本实用新型使用石墨烯代替金属来实现双曲超材料特性,极大地提高结构的集成度。入射光栅可以使柱矢量光束耦合进入双曲超材料,出射光栅可以使光在出射端形成行波,光栅的存在极大地增大了柱矢量光束的入射和出射。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利

    一种金属层尖端楔形化的柱型等离激元纳米聚焦探针

    公开(公告)号:CN212379267U

    公开(公告)日:2021-01-19

    申请号:CN202020630754.6

    申请日:2020-04-23

    IPC分类号: G01N21/21

    摘要: 本实用新型揭示了一种金属层尖端楔形化的柱型等离激元纳米聚焦探针,该探针结构为柱对称结构,由内向外依次包括Si介质光纤、SiO2等厚介质膜及贵金属膜,三者末端均为半球状,其中Si介质光纤和SiO2等厚介质膜末端共球心,贵金属膜末端球心在Si介质光纤和SiO2等厚介质膜球心之下h处,贵金属膜厚度沿SiO2等厚介质膜表面向探针尖端逐渐减小至贵金属膜的最薄厚度tm。该探针突破了衍射极限,实现了纳米尺寸的高强度光学聚焦,最大限度减小了外界环境和污染对纳米聚焦特性的影响,且简易结构与强机械硬度易于生产制造及使用,在近场光学成像,纳米光学传感,增强等离激元与物质相互作用等诸多方面有着广泛的应用前景。

    一种表面构建半椭圆形凹槽的场局域增强器件

    公开(公告)号:CN209182541U

    公开(公告)日:2019-07-30

    申请号:CN201821948127.6

    申请日:2018-11-23

    IPC分类号: G02B5/00

    摘要: 本实用新型揭示了一种表面构建半椭圆形凹槽的场局域增强器件,该场局域增强器件包括三层结构,即第一层结构、第二层结构和第三层结构,所述第一层结构、第二层结构和第三层结构由内向外逐层构成一同轴圆锥形结构,其中第三层结构可分为表面构建半椭圆形凹槽的上半部分和表面光滑的下半部分。本技术方案采用了混合等离激元效应,能将光限制在低折射率介质层进行传播,并能降低光的传播损耗。本技术方案能实现更强的纳米聚焦,当径向偏振的柱矢量光束垂直入射结构时,使用凹透镜的结构,耦合出了更多的光能,在尖端实现了超强的聚焦。