[发明专利]具有栅结构的光学调制装置

说明书

光学调制装置包括等离子体光子纳米天线层、面向等离子体光子纳米天线层的金属层，在等离子体光子纳米天线层与金属层之间的电容率变化层和介电材料层。根据外部信号形成在电容率变化层中的有源区域可以用作控制光学调制性能的光栅。

技术领域

与示例性实施例一致的设备涉及调制光的光学装置。

背景技术

在各种光学设备中使用改变入射光的透射率、反射、偏振、相位、强度、路径等的光学装置。在光学系统中使用的光学调制器具有用于以期望的方式控制这些性质的各种结构。

作为示例，使用微机械运动来阻挡光或控制反射元件以及其它元件的各向异性液晶和微机电系统(MEMS)结构广泛用于典型的光学调制器中。然而，这种光学调制器的操作响应时间是缓慢的，并且可以根据已知的驱动光学调制器的方法达到若干μs。

期望将纳米天线与光学调制器结合利用，纳米天线利用发生在金属层和介电层之间的边界处的表面等离子体共振现象。

发明内容

技术方案

一个或多个示例性实施例可以提供调制光的光学装置。

另外的示例性方面将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地从描述中将是显而易见的，或者可以通过实践本示例性实施例来了解。

发明的有益效果

上述光学调制装置可以包括等离子体光子纳米天线层和电容率变化层，并且可以通过利用载流子浓度变化的电容率变化层的区域作为光栅来调制各种形状的入射光。

上述光学调制装置可以制造成具有小尺寸并且可以实现快速驱动。因此，光学调制装置可以用于各种光学设备中的任一种，从而提高其性能。

附图说明

结合附图，从示例性实施例的以下描述，这些和/或其他示例性方面和优点将变得显而易见并且更容易理解，在附图中：

图1是根据示例性实施例的光学调制装置的结构的示意性透视图；

图2是图1的光学调制装置的单元块的详细透视图；

图3是在图1的光学调制装置的单元块中形成的栅结构的剖视图；

图4是电容率变化相对于在图1的光学调制装置中采用的电容率变化层的有源区域中形成的载流子浓度的曲线图；

图5是图4的突出部分的放大曲线图；

图6是反射率相对于在图1的光学调制装置中采用的电容率变化层的有源区域中形成的载流子浓度的曲线图；

图7是相移相对于在图1的光学调制装置中采用的电容率变化层的有源区域中形成的载流子浓度的曲线图；

图8是根据另一示例性实施例的用于计算机模拟的样本结构的透视图，其中光学调制装置用作动态相位光栅；

图9是图8的样本结构的单位块的详细值的透视图；

图10是施加到图8的样本结构的电压的形状的示例以及入射光的相移相对于第1阶衍射光的方向和电压形状的曲线图；

图11是当图10所示的电压图案施加到图8的样品结构时，光强度相对于衍射角的曲线图；

图12是施加到图8的样本结构的电压的形状的其它示例以及入射光的相移相对于第1阶衍射光的方向和电压形式的曲线图；

图13是当图12所示的电压图案施加到图8的样品结构时，光强度相对于衍射角的曲线图；

图14是施加到图8的样本结构的电压的形状的其它示例以及入射光的相移相对于第1阶衍射光的方向和电压形状的曲线图；