[发明专利]一种非对称开口环超材料波导结构高Q谐振装置

权利要求书

1.一种非对称开口环超材料波导结构高Q谐振装置，其特征在于，包括：

平板波导，所述平板波导包括第一介质层、第二介质层以及位于所述第一介质层和第二介质层之间的第三介质层，其中，所述第一介质层和第二介质层的折射率均小于所述第三介质层的折射率；

位于所述平板波导表面的是由多个沿第一方向延伸的金属非对称SRR谐振单元组成的超材料包层，所述谐振单元至少有两个SRR，其中至少有一个非对称SRR，所述谐振单元中相邻SRR之间的距离h为p/m，p为所述谐振单元沿第二方向的周期长度，m为谐振单元内沿第二方向SRR的数量，所述第二方向垂直于所述第一方向。

2.根据权利要求1所述的非对称开口环超材料波导结构高Q谐振装置，其特征在于：所述非对称SRR的不对称度定义为开口中心轴线与SRR中心轴线的距离s，开口位于SRR中心轴线以左s为负，开口位于SRR结构中心轴线以右s为正，当s≠0时，即为非对称SRR结构；反之即为对称SRR结构。

3.根据权利要求1所述的非对称开口环超材料波导结构高Q谐振装置，其特征在于：所述谐振装置谐振波长满足：

光栅衍射条件：p(sinθ₁±sini)＝mλ/n；

平板波导相位匹配条件：

其中，p为所述谐振单元沿第二方向的周期长度；i和θ₁分别为入射电磁波的入射角和经过光栅调制后的衍射角；m为衍射的级次，λ为入射电磁波在真空中的波长，n₁,n,n₂分别为平板波导中第一介质层、第三介质层和第二介质层的折射率；d为第三介质层的厚度；θ为平板波导的导模角；φ_s为第三介质层与第一介质层界面上全反射相移；φ_c为第三介质层和第二介质层界面上全反射相移；N为导模阶数，为不小于零的整数。

4.根据权利要求1-3任一项所述的非对称开口环超材料波导结构高Q谐振装置，其特征在于：所述谐振结构的形状相同或不同。

5.根据权利要求1-3任一项所述的非对称开口环超材料波导结构高Q谐振装置，其特征在于：所述谐振结构的尺寸相同或不同。

6.根据权利要求1-3任一项所述的非对称开口环超材料波导结构高Q谐振装置，其特征在于：所述第一介质层为空气层或半导体材料层或介质材料层或聚合物材料层；所述第二介质层为空气层或半导体材料层或介质材料层或聚合物材料层；所述第三介质层为半导体材料层、介质材料层或聚合物材料层。