[发明专利]一种电调控光学手性结构

说明书

本发明属于光学微结构技术领域，具体涉及一种电调控光学手性结构，由下及上依次包括：衬底层、导电层、电致伸缩层、金属层，衬底层、导电层、电致伸缩层、金属层之间相互连接，电致伸缩层设有不少于一个的第一孔洞，金属层设有不少于一个第二孔洞，第一孔洞内设有一固定块；第二孔洞内设有一金属块，电致伸缩层在外加电压的作用下，其厚度也会随之发生改变，第二孔洞与金属块之间的相对高度也随之改变，进而调控第二孔洞和金属块中表面等离激元耦合，从而实现本发明电调控光学手性结构调控结构的圆二色性的目的。

技术领域

本发明属于光学微结构领域，具体涉及一种具有光学手性的结构。

背景技术

光学微结构可以实现光束偏振态调控、光场调控、表面增强拉曼散射等，在手性探测、痕迹探测方面具有重要应用。光学手性微纳结构可以产生圆二色性和手性电磁场，是实现偏振态调控和手性探测的重要手段。圆二色性可调的光学手性结构在该领域具有重要应用。

现有光学手性微结构主要是通过在水平方向上调节微纳结构之间的距离实现圆二色性调控的，调控精度差；调控圆二色性也需要重新制备手性结构，成本高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种电调控光学手性结构。本发明要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

一种电调控光学手性结构，由下及上依次包括：衬底层、导电层、电致伸缩层、金属层，所述衬底层、导电层、电致伸缩层、金属层之间相互连接；所述电致伸缩层设有不少于一个的第一孔洞；所述金属层设有不少于一个第二孔洞；所述第一孔洞内设有一固定块；所述第二孔洞内设有一金属块。

进一步地，所述第一孔洞与所述第二孔洞的位置相对。

进一步地，所述第一孔洞呈周期性阵列排列；所述第二孔洞呈周期性阵列排列；所述周期性阵列为矩形或方形。

进一步地，所述第一孔洞和/或所述第二孔洞为圆形或方形。

进一步地，所述固定块与所述第一孔洞形状完全相同；所述金属块与所述第二孔洞形状完全相同。

进一步地，所述固定块由二氧化硅材料制成，所述电致伸缩层由铌镁酸铅材料制成，所述金属层由贵金属材料制成；所述导电层为石墨烯层或ITO导电层。

进一步地，所述金属块为条形或L形。

进一步地，所述金属块中心点与所述第二孔洞中心点不重合。

进一步地，所述金属块由贵金属材料或硅材料制成。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、本发明电调控光学手性结构在衬底层上表面设有电致伸缩层，电致伸缩层在外加电压的作用下，其厚度随之发生改变，第二孔洞与金属块之间的相对高度也随之改变，进而调控第二孔洞和金属块中表面等离激元耦合，从而实现本发明电调控光学手性结构调控结构的圆二色性的目的，通过外加电压改变电致伸缩层的高度，从而调节导电层与金属层之间的相对高度，以及金属块与第二孔洞之间的相对高度，实现对于入射光的不同吸收，产生不同位置与不同强度的吸收电场，从而实现对于本发明电调控光学手性结构的手性的高灵敏度调控，调控方法简单。

2、本发明电调控光学手性结构在电致伸缩层的上下表面分别设有金属层与导电层，金属层与导电层分别作为两个电极，用于连接外电压，不需要重新制备电极，实现了一物多用，降低了器件复杂度。

3、本发明电调控光学手性结构，第一孔洞设于金属层上，在调控时，电致伸缩层的高度改变，随之改变的是第一孔洞的高度，以及金属块与第二孔洞之间的相对高度，而固定块与金属块的高度不变。相对于改变金属块结构来说，结构在力学上稳定，不易脱落。

附图说明

图1是本发明电调控的光学手性结构示意图。