[发明专利]基于石墨烯的波导路径选择器

摘要

本发明公开一种基于石墨烯的波导路径选择器，包括选择器本体，该选择器整体呈一长方体，且该选择器主要由石墨烯材料制成的石墨烯层，半导体材料制成的连续涂层和间断凹槽层，以及非导电材料制成的基片层、正阶梯体、填充层和凹阶梯体组成。本发明利用了石墨烯所具有的电压可调特性来构建一个波导路径选择器，这样能够通过不断改变电压从而控制SPP波在石墨烯上不同区域的导通与断开，进而实现波导路径选择。此外，本发明还利用了石墨烯的电导率的虚部大于零时会表现出金属性，且电磁波进入后不会产生较大衰减的特性，使得SPP波在波导路径选择器中传播的距离相对较远。

主权项

基于石墨烯的波导路径选择器，包括选择器本体，其特征在于：该选择器整体呈一长方体，且该选择器主要由石墨烯材料制成的石墨烯层(1)，半导体材料制成的连续涂层(6)和间断凹槽层(7)，以及非导电材料制成的基片层(2)、正阶梯体(3)、填充层(4)和凹阶梯体(5)组成；基片层(2)为长方体结构；石墨烯层(1)覆在该基片层(2)的上表面；正阶梯体(3)为正阶梯结构；即正阶梯体(3)的上表面为水平面，正阶梯体(3)的下表面为阶梯面，正阶梯体(3)的左侧面和右侧面均为垂直面；上述正阶梯体(3)的阶梯延伸方向与基片层(2)的长度方向一致，且正阶梯体(3)的长度等于基片层(2)的长度；正阶梯体(3)的宽度小于基片层(2)的宽度；正阶梯体(3)设置在基片层(2)的下方，且正阶梯体(3)的上表面与基片层(2)的下表面相贴；连续涂层(6)连续式地覆在正阶梯体(3)的整个下表面上，即阶梯面的每级台阶的表面和连接每两级台阶的立面上均覆有连续涂层(6)；凹阶梯体(5)为内陷阶梯结构；即凹阶梯体(5)的上表面为一个阶梯形凹槽面，该阶梯形凹槽面由多级凹槽所组成，每级凹槽对应于正阶梯体(3)阶梯面的一级台阶，且凹槽每级凹槽均呈凹字形或均呈L形，凹阶梯体(5)的下表面为水平面，凹阶梯体(5)的左侧面和右侧面均为垂直面；上述凹阶梯体(5)的阶梯延伸方向与基片层(2)的长度方向一致，且凹阶梯体(5)的长度等于基片层(2)的长度；凹阶梯体(5)的宽度等于基片层(2)的宽度；凹阶梯体(5)置于在正阶梯体(3)的下方，且凹阶梯体(5)与正阶梯体(3)之间存在一定的间隙；间断凹槽层(7)间断式地覆在凹阶梯体(5)的上表面上，即仅在阶梯形凹槽的每级凹槽的表面覆有间断凹槽层(7)；填充层(4)填充在间断凹槽层(7)与正阶梯体(3)之间的间隙处，以及填充在间断凹槽层(7)与基片层(2)之间的间隙处。