[发明专利]一种基于金属-介质-金属波导的微米片马达系统

说明书

本发明提供了一种基于金属‑介质‑金属波导的微米片马达系统，包括基底、第一贵金属层、二氧化硅层、第二贵金属层、微米片，第一贵金属层置于基底层上，二氧化硅层置于第一贵金属层上，第二贵金属层置于二氧化硅层上，第一贵金属层、二氧化硅层、第二贵金属层构成金属‑介质‑金属波导，微米片置于金属‑介质‑金属波导一端，微米片固定在第二贵金属层的侧面，微米片的下表面与二氧化硅层的上表面平齐。应用时，将脉冲激光耦合进入金属‑介质‑金属波导，驱动微米片振动。本发明具有耦合效率高的优点，在微纳机械、光能机械能转化领域具有良好的应用前景。

技术领域

本发明涉及光驱动微马达技术领域，具体涉及一种基于金属-介质-金属波导的微米片马达系统。

背景技术

微马达系统在微纳机械、临床医学、环境治理等领域具有广泛的应用。在现有微马达中，多是通过超声波或磁场来驱动的，限制了微马达系统的应用。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种基于金属-介质-金属波导的微米片马达系统，包括基底、第一贵金属层、二氧化硅层、第二贵金属层、微米片，第一贵金属层置于基底层上，二氧化硅层置于第一贵金属层上，第二贵金属层置于二氧化硅层上，第一贵金属层、二氧化硅层、第二贵金属层构成金属-介质-金属波导，微米片置于金属-介质-金属波导一端，微米片固定在第二贵金属层的侧面，微米片的下表面与二氧化硅层的上表面平齐；应用时，将脉冲激光耦合进入金属-介质-金属波导，驱动微米片振动。

更进一步地，二氧化硅层的厚度小于100纳米。

更进一步地，第一贵金属层和第二贵金属层的材料为贵金属。

更进一步地，微米片的材料为贵金属。

更进一步地，贵金属为金或银。

更进一步地，还包括二氧化硅延伸部，二氧化硅延伸部与二氧化硅层和微米片的固定端连接。

更进一步地，在微米片固定端一侧，二氧化硅延伸部的厚度与二氧化硅层的厚度相同。

更进一步地，从微米片的固定端到微米片的自由端，二氧化硅延伸部的厚度逐渐减小。

更进一步地，脉冲激光为飞秒脉冲激光、皮秒脉冲激光或纳秒脉冲激光。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于金属-介质-金属波导的微米片马达系统，包括基底、第一贵金属层、二氧化硅层、第二贵金属层、微米片，第一贵金属层置于基底层上，二氧化硅层置于第一贵金属层上，第二贵金属层置于二氧化硅层上，第一贵金属层、二氧化硅层、第二贵金属层构成金属-介质-金属波导，微米片置于金属-介质-金属波导一端，微米片固定在第二贵金属层的侧面，微米片的下表面与二氧化硅层的上表面平齐。应用时，将脉冲激光耦合进入金属-介质-金属波导，在金属-介质-金属波导中形成表面等离极化激元，表面等离极化激元沿金属-介质-金属波导传播，然后耦合到微米片的下侧，在微米片的下侧产生热，在微米片的上下两侧形成温度梯度，从而产生光热力，从而驱动微米片振动。本发明将微米片置于金属-介质-金属波导的一侧，利用金属-介质-金属波导内传播的表面等离极化激元的能量驱动微米片振动，具有耦合效率高的优点，在微纳机械、光能机械能转化领域具有良好的应用前景。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是一种基于金属-介质-金属波导的微米片马达系统的示意图。

图2是又一种基于金属-介质-金属波导的微米片马达系统的示意图。

图中：1、基底；2、第一贵金属层；3、二氧化硅层；4、第二贵金属层；5、微米片；6、二氧化硅延伸部。

具体实施方式