[发明专利]光子波导

权利要求书

1.一种用于传输电磁辐射的波导，所述波导包括：

线芯区域，

围绕所述线芯区域延伸的包层区域；以及

材料的第一层，所述第一层的厚度小于所述材料的针对第一波长的电磁辐射的趋肤深度；

其中，所述第一层被配置为具有周期性折射率并且位于所述波导内，使得当所述第一波长的电磁辐射传输通过所述线芯区域时，在所述线芯区域和所述包层区域之间的界面处激发第一表面极化波。

2.根据权利要求1所述的波导，其中，材料的所述第一层位于表面极化波的趋肤深度之内，所述表面极化波由来自所述线芯区域的电磁辐射从所述线芯区域和所述包层区域之间的界面产生。

3.根据权利要求1或2所述的波导，其中，所述波导的长度延伸一个或多个周期性折射率。

4.根据权利要求1或2所述的波导，其中，所述第一层被配置为具有周期性载流子密度变化以产生所述周期性折射率。

5.根据权利要求4所述的波导，其中，所述周期性载流子密度变化包括pn结。

6.根据权利要求1所述的波导，还包括第一电触点集，所述第一电触点集被定位为对所述第一层进行局部静电掺杂以在所述第一层中产生所述周期性折射率。

7.根据权利要求6所述的波导，其中，所述第一电触点集被定位为使得第一触点距离a_mod,1等于所述第一波长，其中a_mod,1＝d₁+2l₁，其中，d₁包括所述第一电触点集中的两个相邻触点之间的距离，并且l₁是所述第一电触点集中的触点的宽度。

8.根据权利要求1或2所述的波导，其中，所述第一表面极化波的动量k_s,1′为：

其中，k_s,1是在所述线芯区域和所述包层区域之间的界面处的所预测的表面极化波的动量，并且m是整数值，ω是所述第一波长的电磁辐射的频率，λ是所述第一波长，并且a_mod,1是所述周期性折射率的周期。

9.根据权利要求7所述的波导，还包括第二电触点集，所述第二电触点集被定位为对所述第一层进行局部静电掺杂以在所述第一层中产生第二周期性不规则折射率，使得当第二波长的电磁辐射传输通过所述线芯区域时激发第二表面极化波。

10.根据权利要求9所述的波导，其中，所述第二电触点集被定位为使得第二触点距离a_mod,2等于所述第二波长，其中

a_mod,2＝d₂+2l₂，其中，d₂包括所述第二电触点集中的两个相邻触点之间的距离，并且l₂是所述第二电触点集中的触点的宽度。

11.根据权利要求10所述的波导，其中，所述第二表面极化波的动量k_s,2′为：

其中，k_s,2是在所述线芯区域和所述包层区域之间的界面处的所预测的表面极化波的动量，并且n是整数值，ω₂是所述第二波长的电磁辐射的频率，并且λ₂是所述第二波长。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的波导，其中，所述第一电触点集和所述第二电触点集被配置为选择性地充电以便激发第一表面极化或第二表面极化。

13.根据权利要求9至11中任一项所述的波导，还包括：

材料的第二层，其厚度小于所述材料的趋肤深度，其中，所述第二层位于所述线芯区域和所述包层区域之间并且与所述第一层分开。