[实用新型]一种表面构建凹槽的四层圆锥形场局域增强器件

权利要求书

1.一种表面构建凹槽的四层圆锥形场局域增强器件，其特征在于：该场局域增强器件包括四层结构，即第一层结构、第二层结构、第三层结构和第四层结构，所述第一层结构、第二层结构、第三层结构和第四层结构由内向外逐层构成一同轴圆锥形结构，所述圆锥形结构包括两部分，表面带有环状凹槽的上半部分和表面光滑的下半部分。

2.根据权利要求1所述的一种表面构建凹槽的四层圆锥形场局域增强器件，其特征在于：所述上半部分、下半部分各占圆锥形高度的1/2，在圆锥形高度的1/2位置处沿第四层结构的外侧斜面往上构建有深度为d，周期为L，占空比为5∶12的周期性环形凹槽。

3.根据权利要求2所述的一种表面构建凹槽的四层圆锥形场局域增强器件，其特征在于：所述环状凹槽的个数为七个，所述环状凹槽的截面为矩形，周期L为波长的1/2。

4.根据权利要求3所述的一种表面构建凹槽的四层圆锥形场局域增强器件，其特征在于：每个所述环状凹槽的深度d为25nm，周期L为300nm，占空比为5∶12。

5.根据权利要求1所述的一种表面构建凹槽的四层圆锥形场局域增强器件，其特征在于：所述第一层结构为高折射率介质层，所述高折射率介质折射率n₁为3.455；所述第二层结构为低折射率介质层，所述低折射率介质折射率n₂为1.445；所述第三层结构为更低折射率的低折射率介质层，所述更低折射率的低折射率介质的折射率n₃为1.204。

6.根据权利要求1所述的一种表面构建凹槽的四层圆锥形场局域增强器件，其特征在于：所述第四层结构为贵金属，所述贵金属为金或银。

7.根据权利要求1所述的一种表面构建凹槽的四层圆锥形场局域增强器件，其特征在于：所述场局域增强器件内层高折射率介质圆锥的锥面上均匀地覆盖了一层厚度为h₁的低折射率介质层，低折射率介质圆锥的锥面上均匀地覆盖了一层厚度为h₂的更低折射率的低折射率介质层，更低折射率的低折射率介质圆锥的锥面上均匀地覆盖了一层厚度为h₃的贵金属层，整个介质圆锥底面半径为R₁+(h₂+h₃)secθ，所述R₁为1000nm，圆锥半锥角为θ，所述θ为15°。

8.根据权利要求5所述的一种表面构建凹槽的四层圆锥形场局域增强器件，其特征在于：所述高折射率介质层、低折射率介质层、更低折射率的低折射率介质的折射率n₁＞n₂＞n₃逐渐减小；所述第二层结构、第三层结构、第四层结构的厚度h₁＜h₂＜h₃逐渐增大。

9.根据权利要求1所述的一种表面构建凹槽的四层圆锥形场局域增强器件，其特征在于：在可见光至近红外波段，该场局域增强器件在径向偏振光或线偏振光的偏振模式下光从锥底垂直入射进入，在尖端区域产生很强的电场增强效应，在圆锥结构顶点处有电场最大值，所述电场最大值为3486倍。

10.根据权利要求1所述的一种表面构建凹槽的四层圆锥形场局域增强器件，其特征在于：所述场局域增强器件内层高折射率介质圆锥顶部曲率半径为R₂，所述R₂为5nm，覆盖其上的低折射率介质层圆锥顶部曲率半径为R₃，所述R₃为10nm，再覆盖其上的更低折射率的低折射率介质层圆锥顶部曲率半径为R₄，所述R₄为10nm，涂覆在最外层金属层的顶点处曲率半径为R₅，所述R₅为5nm。