[发明专利]一种类表面等离子体复合型狭缝波导及其应用

摘要

本发明提供了一种类表面等离子体复合型狭缝波导及其应用，这种类表面等离子体复合型狭缝波导同时具有亚波长尺度的周期性微结构和波长尺度的周期性布拉格结构。因此这种多尺度复合型狭缝波导同时具有人工微结构超材料的特性及类似于光子晶体的导波及带隙性质。具体来讲复合波导的局域有效介质的性质可以通过亚波长尺度的微结构来调控；而波导整体可以支持类似于光子晶体能带的微波带隙和缺陷态模式。利用微波带隙及缺陷态模式分别可以实现带阻滤波和带通滤波的功能。本发明结合了类表面等离子体波导的色散关系和布洛赫理论给出了这种复合型波导在几何参数空间的“带隙图”。

主权项

一种类表面等离子体复合型狭缝波导，其特征在于：复合型波导工作在低频，波导的单元结构尺寸与狭缝中传播的类表面等离子体行波的有效波长可比；这里的可比是指，波导的单元结构尺寸P不小于在其中传播的类表面等离子体行波的有效波长λsspp，即P≥λsspp；在微波波段，波导单元结构的尺寸为毫米量级；所述复合型狭缝波导的单元结构包含两个在单一尺度上具有周期性的类表面等离子体狭缝波导A和B；复合型波导为超薄型贴片结构，工作在微波波段其厚度为小于1毫米；复合型波导的单元结构包含两种不同的材料，狭缝区域(2)及微矩形槽区域(1)的材料为介电材料，除去狭缝区域及微矩形槽区域，其余区域为在微波频段是完美电导体的金属材料，为金属材料区域，狭缝区域(2)及微矩形槽区域(1)成十字架结构设置，狭缝区域(2)及微矩形槽区域(1)为连通设置，金属材料区域(3)设置在狭缝区域(2)及微矩形槽区域(1)外围；波导A和B都包含np个基本单元结构；np为大于等于2的整数；波导A和B至少有一种几何参数不同。