[实用新型]一种动态可调的沟槽形波导结构

说明书

本实用新型涉及一种动态可调的沟槽形波导结构，包括波导层和衬底，波导层中有沟槽波导，沟槽波导中覆盖有低折射率介质层，低折射率介质层上覆盖有调控层，调控层为热致折射率改变的材料。通过调节调控层温度，改变调控层折射率，从而实现了沟槽形波导结构中的传播的电磁波模式。该结构具有调控方法简单、电磁波模式面积小等优点。

技术领域

本实用新型涉及光电子技术领域，具体涉及一种动态可调的沟槽形波导结构。

背景技术

由于衍射极限的限制，传统光信号传输方式无法实现亚波长设计，并且传统传输线之间的耦合较大，影响了光电子器件集成。

表面等离激元波导结构是基于表面等离激元设计的新型波导结构，突破了传统衍射极限，是光电子研究中的重要研究方向。

表面等离激元波导结构是提高集成度的重要设计，但是表面等离激元波导传输的电磁波模式单一，不具有动态可调能力，限制了表面等离激元波导结构的应用。

发明内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种动态可调的沟槽形波导结构，该波导结构包括波导层和衬底，波导层中有沟槽形波导，沟槽形波导内侧覆盖有低折射率介质层，低折射率介质层上覆盖有调控层。

进一步地，所述调控层为热致折射率改变材料。

进一步地，所述调控层为二氧化钒材料。

进一步地，所述低折射率介质层为氟化镁材料。

进一步地，在所述低折射率介质层与调控层间设有石墨烯层。

本实用新型的有益效果：本实用新型提供的这种动态可调的沟槽形波导结构中，通过调控层的折射率，改变调控层对沟槽形波导中表面等离激元的限制作用，从而调控沟槽形波导中电磁波模式。此外，石墨烯层不仅有利于进一步减小沟槽形波导中的电磁场分布面积，而且有利于传递调控层中的热量，使得调控层温度更均匀，使得波导不同部位的有效折射率相同，从而减少波导的传播损耗。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是动态可调的沟槽形波导结构示意图一。

图中：1、波导层；2、衬底；3、低折射率介质层；4、调控层。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1

为了动态调控沟槽形波导中的电磁场模式，本实用新型提供了一种如图1所示的动态可调的沟槽形波导结构，该波导结构包括波导层1和衬底2，波导层中有沟槽形波导，沟槽形波导内侧覆盖有低折射率介质层3，低折射率介质层3上覆盖有调控层4。调控层设置为热致折射率改变材料，通过改变调控层温度，改变该层折射率，从而调控沟槽形波导中的电磁场模式。调控层为二氧化钒材料，因为调控二氧化钒相变的温度不超过100摄氏度，容易调控。低折射率材料选择为氟化镁材料。在低折射率介质层与调控层间设有石墨烯层。石墨烯层不仅有利于进一步减小沟槽形波导中的电磁场分布面积，而且有利于传递调控层中的热量，使得调控层温度更均匀，使得波导不同部位的有效折射率相同，从而减少波导的传输损耗。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。