[发明专利]量子点光调制器以及包括该量子点光调制器的装置

说明书

提供了一种量子点(QD)光调制器以及包括该QD光调制器的装置。QD光调制器可以包括：含QD层，包括具有发光特性的QD；折射率变化层，与含QD层相邻地布置；以及反射器，布置为面对含QD层。折射率变化层可以包括其中载流子密度变化的载流子密度变化区，并且载流子密度变化区可以与含QD层相邻地布置。含QD层的发光特性可以根据折射率变化层的性质的变化来调制。QD光调制器还可以包括布置在含QD层上的纳米天线结构。

技术领域

与示例实施方式一致的装置涉及光调制器以及包括该光调制器的装置。

背景技术

用于改变光的特性(诸如透射/反射、相位、振幅、偏振、强度、路径等)的光学器件用于各种光学装置。已经提出具有各种结构的光调制器以在光学系统中以期望的方法控制以上特性。例如，具有光学各向异性的液晶或使用光阻挡/反射元件的精细机械运动的微机电系统(MEMS)结构可以用于通常的光调制器。这样的光调制器由于驱动方法的特性而具有几毫秒(μs)以上的缓慢操作响应时间。

发明内容

一个或更多个示例实施方式可以提供量子点(QD)光调制器，其可以通过采用QD而以高速度调制光性质。

一个或更多个示例实施方式可以提供QD光调制器，其可以改善光的输入和输出特性(输入/输出耦合特性)。

一个或更多个示例实施方式可以提供包括该QD光调制器的装置。

另外的示例方面和优点将在下面的描述中被部分地阐述，并将部分地从该描述变得明显，或者可以通过实践给出的示例实施方式而掌握。

根据示例实施方式的一方面，一致QD光调制器包括：含QD层，包括具有发光特性的QD；折射率变化层，与含QD层相邻地布置；以及反射器，布置为面对含QD层，其中QD光调制器配置为根据折射率变化层的性质的变化来调制含QD层的发光特性。

折射率变化层可以包括其中载流子密度变化的载流子密度变化区，并且载流子密度变化区可以与含QD层相邻地布置。

折射率变化层可以布置在含QD层和反射器之间。

折射率变化层可以包括透明的导电氧化物和过渡金属氮化物中的至少一种。

QD可以由光波长λ激发，并且折射率变化层可以具有对应于λ/4的整数倍的厚度。

QD光调制器还可以包括向折射率变化层施加电信号的信号施加器件，其中折射率变化层的折射率根据从信号施加器件施加的信号而是可改变的。

含QD层可以包括嵌入在绝缘层中的多个QD。

反射器可以包括金属层。

QD光调制器还可以包括布置在含QD层上的纳米天线结构，并且含QD层和折射率变化层可以布置在反射器和纳米天线结构之间。

含QD层可以布置在折射率变化层和纳米天线结构之间。

纳米天线结构可以直接接触含QD层的一个表面。

纳米天线结构可以包括输出耦合器，该输出耦合器配置为控制从含QD层发射的光的输出特性。

输出耦合器的共振波长区可以与含QD层的发射波长区至少部分地重叠。

纳米天线结构还可以包括与输出耦合器间隔开的输入耦合器。

输入耦合器的共振波长区可以与QD的激发波长区至少部分地重叠。

纳米天线结构可以包括多贴片天线结构或鱼骨天线结构。

纳米天线结构可以包括金属天线、电介质天线和含窄缝结构中的任一个。