[发明专利]使用负折射率材料的用于电磁谐振的方法和设备

权利要求书

1.一种电磁谐振装置(300)，其包括：

显著反射具有所关心波长的第一辐射(410)的输入反射器(310)；

在与输入反射器(310)基本平行的平面中并且显著反射具有所关心波长的第二辐射(420)的输出反射器(320)；

布置在输入反射器(310)和输出反射器(320)之间并且包括在第一表面(280)和第二表面(290)之间的介电周期性的周期性电介质(200)，该周期性电介质被设置成在所关心波长处具有负折射，其中负折射：

将到达第一表面(280)的第一辐射(410)作为从第二表面(290)出射的第二辐射(420)在第二焦点位置(428)聚焦；以及

将到达第二表面(290)的第二辐射(420)作为从第一表面(280)出射的第一辐射(410)在第一焦点位置(418)聚焦。

2.如权利要求1所述的装置，其中周期性电介质(200)包括2D光子晶体(200)，该2D光子晶体包括第一材料(202)，该第一材料包括多个周期性地间隔的第二材料(204)的圆柱(204)。

3.如权利要求1所述的装置，其中输入反射器(310)和输出反射器(320)包括布拉格反射器。

4.如权利要求1所述的装置，其中第一焦点位置(418)靠近输入反射器(310)的内表面，而第二焦点位置(428)靠近输出反射器(320)的内表面。

5.如权利要求1所述的装置，其中所关心波长处的泵浦辐射(400)的至少一部分透射通过输入反射器(310)，以便作为第一辐射(410)进入电磁辐射装置。

6.如权利要求1所述的装置，其中第二辐射(420)的至少一部分透射通过输出反射器(320)作为发射辐射(490)。

7.如权利要求6所述的装置，还包括相邻于输出反射器(320)形成的孔径(335)，其被设置成用于确定发射辐射(490)的尺寸和形状。

8.一种增强电磁辐射束的方法，其包括：

提供包括在所关心波长处的负折射率的周期性电介质(200)；

将第一辐射(410)向周期性电介质(200)的第一表面(280)反射；

将第二辐射(420)向周期性电介质(200)的第二表面(290)反射；

通过使第一辐射(410)从第一表面(280)穿过周期性电介质(200)到达第二表面(290)，并作为从第二表面(290)出射的第二辐射(420)在第二焦点位置(428)聚焦；以及

通过使第二辐射(420)从第二表面(290)穿过周期性电介质(200)到达第一表面(280)，并作为从第一表面(280)出射的第一辐射(410)在第一焦点位置(418)聚焦。

9.如权利要求8所述的方法，其中提供周期性电介质(200)还包括提供包括第一材料(202)的2D光子晶体(200)，第一材料(202)包括多个周期性地间隔的第二材料(204)的圆柱(204)。

10.如权利要求8所述的方法，其中反射第一辐射(410)包括用输入反射器(310)来反射第一辐射(410)。

11.如权利要求10所述的方法，其中聚焦第一辐射(410)还包括使第一焦点位置(418)靠近输入反射器(310)的内表面。

12.如权利要求10所述的方法，还包括：

将具有所关心波长的泵浦辐射(400)导向在输入反射器(310)的输入表面(311)上；以及

泵浦辐射(400)的至少一部分透射通过输入反射器(310)。

13.如权利要求8所述的方法，其中反射第二辐射(420)包括用输出反射器(320)来反射第二辐射(420)。

14.如权利要求13所述的方法，其中聚焦第二辐射(420)还包括使第二焦点位置(428)靠近输出反射器(320)的内表面。

15.如权利要求13所述的方法，还包括第二辐射(420)的至少一部分透射通过输出反射器(320)。