專利名稱：基于石墨烯的表面等離子體極化波分束器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種使用石墨烯實(shí)現(xiàn)的表面等離子體極化波分束器，尤其涉及ー種基于石墨烯可以做為ENZ材料的特性來設(shè)計(jì)的表面等離子體極化波分束器。此器件可以把ー 個(gè)球面表面等離子體極化波分成許多束平面表面等離子體極化波。
背景技術(shù)：
近些年，介電常數(shù)的實(shí)部趨于零的材料(ENZ材料)引起了人們極大的關(guān)注，ENZ材料可以將ー個(gè)給定的入射波的等相位面，通過設(shè)計(jì)ENZ材料出射面的外形，將出射波等相位面的形狀變換成所需要的任意形狀，而無需考慮入射波的波前。該技術(shù)在成像和通信領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。在紅外和光波段，一些低損耗的貴金屬，如金和銀，半導(dǎo)體和ー些極性電解質(zhì)，在它們的等離子體頻率附近可以用作ENZ材料。但是，由于它們的色散性質(zhì)， 這些ENZ材料只能工作于它們的離子體頻率附近。自2004年發(fā)現(xiàn)石墨烯以來，引起了人們強(qiáng)烈的研究興趣。G. W. Hanson教授提出，石墨烯的電導(dǎo)率可以由Kubo公式表示為(“Dyadic Green's iunctions and guided suriace waves for a surface conductivity model oi graphene,，，J. App 1. Phys. 103 (6)，064302，2008)。
權(quán)利要求
1.一種基于石墨烯的表面等離子體極化波分束器，包括硅襯底(1)，在硅襯底(1)的上表面設(shè)有環(huán)形槽(6)，且環(huán)形槽(6)的內(nèi)側(cè)面為圓柱面、外側(cè)面為多棱柱面，在硅襯底(1) 的上表面上覆蓋有ニ氧化硅襯底(2 )，在ニ氧化硅襯底(2 )的下表面設(shè)有與硅襯底(1)的環(huán)形槽相適配的環(huán)形突起(9 )，在ニ氧化硅襯底(2 )的上表面設(shè)有石墨烯層(3 )。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種基于石墨烯表面等離子體極化波分束器，其特征在干， 所述的硅襯底各個(gè)區(qū)域的厚度以及偏置電壓的大小可以調(diào)節(jié)，以改變此器件的工作頻點(diǎn)。
全文摘要
一種基于石墨烯的表面等離子體極化波分束器，包括硅襯底，在硅襯底的上表面設(shè)有環(huán)形槽，且環(huán)形槽的內(nèi)側(cè)面為圓柱面、外側(cè)面為多棱柱面，在硅襯底的上表面上覆蓋有二氧化硅襯底，在二氧化硅襯底的下表面設(shè)有與硅襯底的環(huán)形槽相適配的環(huán)形突起，在二氧化硅襯底的上表面設(shè)有石墨烯層。偏置電壓源的一極加在硅襯底上，另一極加在石墨烯上。通過設(shè)計(jì)不同區(qū)域硅襯底的厚度和合適的偏置電壓，本發(fā)明可以在多個(gè)頻點(diǎn)實(shí)現(xiàn)把表面等離子體極化球面波分成若干束特定方向的表面等離子體極化平面波。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，重量輕，易于集成，在成像和通信領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。
文檔編號G02F1/01GK102566089SQ20121000552
公開日2012年7月11日 申請日期2012年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月10日
發(fā)明者朱薇, 董正高, 許紅菊, 陸衛(wèi)兵 申請人:東南大學(xué)