[发明专利]纳米级等离子体激元场效应调制器

权利要求书

1.一种光调制器，包括：

衬底；

在所述衬底上的金属层，所述金属层具有开槽通道；

在所述金属层上和所述开槽通道中的介电层；

在所述介电层上和所述开槽通道中的透明导电氧化物TCO，其中所述光调制器由施加到所述TCO和所述金属层的电偏置电压控制；以及

其中由于来自施加到所述TCO和所述金属层的所述电偏置电压的场效应，在所述开槽通道中调制等离子体激元波导，并且输入光信号在所述开槽通道内部传播；以及

其中所述TCO通过所述介电层与所述金属层绝缘。

2.如权利要求1所述的调制器，其中，所述开槽通道包括在所述金属层的第一边缘处的所述开槽通道的第一端和在所述金属层的第二边缘处的所述开槽通道的第二端。

3.如权利要求2所述的调制器，其中，光输入信号配置成在所述第一端处被施加到所述开槽通道，而经调制光信号配置成在所述第二端处被输出。

4.如权利要求2或3所述的调制器，其中，所述开槽通道形成等离子体激元波导，使得施加到所述开槽通道的所述第一端的输入光信号从所述开槽通道的所述第二端输出。

5.如权利要求1-3中的任一项所述的调制器，其中，所述开槽通道的整个部分由所述TCO覆盖。

6.如权利要求1-3中的任一项所述的调制器，其中，所述开槽通道包括实质上垂直于所述开槽通道延伸的短柱。

7.如权利要求6所述的调制器，其中，所述短柱在所述开槽通道的长度的中心区段附近形成。

8.如权利要求6所述的调制器，其中，所述短柱形成在所述开槽通道中的空腔谐振器。

9.如权利要求6所述的调制器，其中，所述短柱包括两个或多个短柱，每个所述短柱彼此间隔开。

10.如权利要求1-3中的任一项所述的调制器，其中，所述开槽通道包括具有第一宽度的区段和具有第二宽度的区段，其中，沟槽的宽度从所述第一宽度到所述第二宽度和从所述第二宽度到所述第一宽度逐渐变化。

11.如权利要求10所述的调制器，其中，所述第一宽度比所述第二宽度宽。

12.如权利要求1-3中的任一项所述的调制器，其中，所述开槽通道是V形的。

13.如权利要求1-3中的任一项所述的调制器，其中，所述TCO选自由氧化铟锡(ITO)、氧化镓锌(Ga:ZnO)和氧化铝锌(Al:ZnO)组成的组。

14.如权利要求1-3中的任一项所述的调制器，其中，所述金属层是金层或银层。

15.如权利要求1-3中的任一项所述的调制器，其中，在所述金属层中的所述开槽通道延伸到所述衬底。