[发明专利]一种一维光子晶体纳米槽微腔结构的单粒子捕获装置

权利要求书

1.一种一维光子晶体纳米槽微腔结构的单粒子捕获装置，其特征在于，所述单粒子捕获装置包括长方形板型结构的波导；

以所述波导的第一中心线为对称轴，沿着所述波导的长度方向设置有贯穿所述波导的纳米槽，所述第一中心线为平行于所述波导的长度方向的中心线；

所述波导在第二中心线的一侧设置有第一数量的锥形孔和第二数量的周期孔，所述第二中心线为垂直于所述波导的长度方向的中心线；以所述第二中心线为对称轴，所述波导在所述第二中心线的另一侧对称设置有所述第一数量的锥形孔和所述第二数量的周期孔；

所述锥形孔的圆心和所述周期孔的圆心在所述第一中心线上。

2.根据权利要求1所述的单粒子捕获装置，其特征在于，所述锥形孔是按照从靠近所述第二中心线到远离所述第二中心线的方向半径逐个减小的圆孔，所述周期孔是半径相等的圆孔。

3.根据权利要求2所述的单粒子捕获装置，其特征在于，所述锥形孔的半径按照预设的半价递减公式半径逐个递减，其中，所述半价递减公式为：r_i＝r_center+(i-1)²(r_end-r_center)/(N_t-1)²，其中，r_i表示第i个锥形孔的半径；i越大，锥形孔越远离所述第二中心线，i＝1，2，...，N_t；N_t表示所述第二中心线一侧的锥形孔的总个数；r_center表示锥形孔中最靠近所述第二中心线的圆孔半径，r_end表示锥形孔中离所述第二中心线最远的圆孔半径，

4.根据权利要求1-3任一所述的单粒子捕获装置，其特征在于，所述第一数量的锥形孔靠近所述第二中心线；

所述第二数量的周期孔远离所述第二中心线，所述周期孔的半径等于所述锥形孔中半径最小的圆孔的半径。

5.根据权利要求1-3任一所述的单粒子捕获装置，其特征在于，所述第一数量的锥形孔远离所述第二中心线；

所述第二数量的周期孔靠近所述第二中心线，所述周期孔的半径等于所述锥形孔中半径最大的圆孔的半径。

6.根据权利要求1所述的单粒子捕获装置，其特征在于，所述锥形孔和所述周期孔中相邻的两个圆孔之间的圆心距相等。

7.根据权利要求1所述的单粒子捕获装置，其特征在于，所述装置还包括衬底，所述衬底为长方体，所述波导设置在所述衬底的上顶面，所述波导的长边与所述衬底长边平行且相等。

8.根据权利要求1或7所述的单粒子捕获装置，其特征在于，所述波导的介质为硅，所述衬底的介质为二氧化硅。

9.根据权利要求1所述的单粒子捕获装置，其特征在于，所述波导的参数用于使入射光对所述一维光子晶体纳米槽微腔结构的单粒子捕获装置中的粒子的捕获力达到最大值；

所述波导的参数包括所述纳米槽的宽度、所述第一数量、所述第二数量、所述锥形孔的半径、所述周期孔的半径、所述锥形孔的圆心距、所述周期孔的圆心距、所述波导的宽度和厚度中的一项或多项。