[发明专利]一种不对称传输器

说明书

本发明公开了一种不对称传输器，包括：依次层叠设置的第一金属光栅层、金属层、第二金属光栅层及介质衬底，第一金属光栅层的结构参数值满足预设参数条件，使得入射到第一金属光栅层表面的光波转换为表面等离子体激元；金属层阻挡依次经介质衬底及第二金属光栅层入射的光波透过，且金属层的厚度小于表面等离子体激元在该金属中的穿透深度，使得经第一金属光栅层表面转换的表面等离子体激元进入到第二金属光栅层；第二金属光栅层嵌入在介质衬底中，与第一金属光栅层的光栅常数不同，第二金属光栅层的结构参数值不满足预设参数条件，使得入射到第二金属光栅层表面的光波不能转换为表面等离子体激元，解决了不对称传输器所存在的体积大的缺陷。

技术领域

本发明涉及光学器件技术领域，尤其涉及一种不对称传输器。

背景技术

不对称传输器是一种光无源器件，它在光通信、光网络中具有不可或缺的作用，同时可以用于控制或取消噪声、保护激光器中的光源和单向检测/单向传感系统等。其功能是当一束光从某一个方向入射时，允许透射；但是当这束光沿相反方向入射时，透射率很低。

不对称传输器的实现往往需要打破系统的时域对称性，但是目前的不对称传输器存在体积大的缺陷。

发明内容

本发明通过提供一种不对称传输器，解决了目前不对称传输器所存在的体积大的缺陷。

本发明提供了一种不对称传输器，包括：依次层叠设置的第一金属光栅层、金属层、第二金属光栅层及介质衬底；

其中，所述第一金属光栅层的结构参数值满足预设参数条件，以使得入射到所述第一金属光栅层表面的光波转换为等离子体激元；

所述金属层用于阻挡依次经所述介质衬底及所述第二金属光栅层入射的光波透过，且所述金属层的厚度小于所述表面等离子体激元在该金属中的穿透深度，以使得经所述第一金属光栅层表面所转换的表面等离子体激元通过隧穿效应进入到所述第二金属光栅层；

所述第二金属光栅层嵌入在所述介质衬底中，与所述第一金属光栅层的光栅常数不同，且所述第二金属光栅层的结构参数值不满足所述预设参数条件，以禁止入射到所述第二金属光栅层表面的光波转换为表面等离子体激元。

进一步地，所述第一金属光栅层的沟槽深度的取值范围为其中，λ₀为工作光波长。

进一步地，所述第一金属光栅层的沟槽深度小于所述第二金属光栅层的沟槽深度。

进一步地，所述第一金属光栅层的光栅条宽与所述第二金属光栅层的光栅条宽不相等。

进一步地，所述第一金属光栅层、所述金属层和所述第二金属光栅层均采用同一种贵金属制作而成。

进一步地，所述贵金属为金、银或铜。

进一步地，所述贵金属为银。

进一步地，所述介质衬底的材料为二氧化硅、氮化硅或氟化镁。

进一步地，所述介质衬底的材料为二氧化硅。

本发明中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：