[发明专利]一种基于线性耦合的介质基超表面全光开关

权利要求书

1.一种基于线性耦合的介质基超表面全光开关器件，包括至少一个二维排列的介质多聚体组成的多聚体晶胞；

所述多聚体晶胞由多个分立的非对称结构组成，在单个或多个对称标准下具有不对称性，并具有亚波长尺寸；

所述多聚体晶胞由多个存在对称性破缺的颗粒组成；选用侧面开槽的立方柱颗粒作为非对称结构，将其排列于正方形晶胞的四个1/4对角线位置，形成四聚体晶胞；在四聚体晶胞对角线上的左下和右上的两个颗粒的上方开槽，在四聚体晶胞反对角线上的左上和右下的两个颗粒的右方开槽；

所述多聚体晶胞排列于衬底的表面上，或嵌套在衬底的内部；

所述非对称结构构成材料的介电常数和衬底构成材料的介电常数之间存在差异，以满足束缚态谐振模式激发；

当垂直于超表面传播的信号电磁波单独入射时，透过样品的光强较大，开关处于导通状态；当垂直于超表面传播的控制电磁波同时入射时，透过样品的光强极小，信号电磁波由导通状态转换为阻断状态，实现了全光开关。

2.根据权利要求1所述的介质基超表面全光开关器件，其特征在于：所述非对称结构由非金属材料组成，所述非金属材料的介电常数与衬底构成材料的介电常数之间应存在差异。

3.根据权利要求2所述的介质基超表面全光开关器件，其特征在于：所述非金属材料包括介质材料、半导体材料以及其他固体材料。

4.根据权利要求1所述的介质基超表面全光开关器件，其特征在于：所述衬底的材料选择对入射电磁波损耗较低的材料，所述材料的介电常数与非对称结构构成材料的介电常数之间应存在差异。

5.根据权利要求4所述的介质基超表面全光开关器件，其特征在于：所述衬底的材料包括各种高分子材料、介质材料或半导体材料以及其他固体材料。