[发明专利]一种不对称传输器

权利要求书

1.一种不对称传输器，其特征在于，包括：依次层叠设置的第一金属光栅层、金属层、第二金属光栅层及介质衬底；

其中，所述第一金属光栅层的结构参数值满足预设参数条件，以使得入射到所述第一金属光栅层表面的光波转换为等离子体激元；

所述金属层用于阻挡依次经所述介质衬底及所述第二金属光栅层入射的光波透过，且所述金属层的厚度小于所述表面等离子体激元在该金属中的穿透深度，以使得经所述第一金属光栅层表面所转换的表面等离子体激元通过隧穿效应进入到所述第二金属光栅层；

所述第二金属光栅层嵌入在所述介质衬底中，与所述第一金属光栅层的光栅常数不同，且所述第二金属光栅层的结构参数值不满足所述预设参数条件，以禁止入射到所述第二金属光栅层表面的光波转换为表面等离子体激元；通过优化设计第一金属光栅层的结构参数，使其可以激发SPPs；通过优化设计第二金属光栅层的结构参数，使其无法激发SPPs；这样，当工作光正向入射时，可以激发SPPs，因为入射光首先遇到的是第一金属光栅层；而当工作光反向入射时，则无法激发SPPs，因为它首先遇到的是第二金属光栅层；由此可实现SPPs的单向激发；

所述第一金属光栅层的沟槽深度的取值范围为其中，λ₀为工作光波长；第一金属光栅层的沟槽深度很浅，利用光栅沟槽深度效应和多重干涉效应实现窄带宽、高品质因数的特性；当第一金属光栅层沟槽深度在该范围变化的时候，所述的不对称传输器能保持较好的窄带宽特性，带宽均小于10nm。

2.如权利要求1所述的不对称传输器，其特征在于，所述第一金属光栅层的沟槽深度小于所述第二金属光栅层的沟槽深度。

3.如权利要求1所述的不对称传输器，其特征在于，所述第一金属光栅层的光栅条宽与所述第二金属光栅层的光栅条宽不相等。

4.如权利要求1所述的不对称传输器，其特征在于，所述第一金属光栅层、所述金属层和所述第二金属光栅层均采用同一种贵金属制作而成。

5.如权利要求4所述的不对称传输器，其特征在于，所述贵金属为金、银或铜。

6.如权利要求4所述的不对称传输器，其特征在于，所述贵金属为银。

7.如权利要求1-6中任一项所述的不对称传输器，其特征在于，所述介质衬底的材料为二氧化硅、氮化硅或氟化镁。

8.如权利要求7所述的不对称传输器，其特征在于，所述介质衬底的材料为二氧化硅。