[发明专利]一种频域选择性光吸收电光调控装置

说明书

本发明涉及光吸收技术领域，具体涉及一种频域选择性光吸收电光调控装置，包括衬底、金属镜面层、非线性介电层、光吸收超结构层，金属镜面层置于衬底上，非线性介电层置于金属镜面层上，光吸收超结构层置于非线性介电层上。光吸收超结构层中包括周期分布的光吸收超结构。光吸收超结构层形成较宽的吸收光谱带；金属镜面层和非线性介电层的上表面、金属镜面层和光吸收超结构层的上表面分别形成光学微腔，形成窄波段吸收。在非线性介电层的两侧施加电场，改变了上述两光学微腔的共振波长，从而形成可调的窄带吸收。在本发明中，光吸收超结构层不仅用来实现宽波段吸收，而且作为了窄波段吸收的光学微腔的界面，提高了系统集成度。

技术领域

本发明涉及光吸收技术领域，具体涉及一种频域选择性光吸收电光调控装置。

背景技术

光吸收在能源、光学以及光电功能材料与器件中都具有非常重要的应用价值。

频域选择性光吸收在实现功能性选择和设计及其应用于特定频率范围内的光吸收与光学操作具有很高的应用价值。例如，通过运用频域选择性光吸收实现在不同需要下的特定工作波段范围内的光吸收具有重要的应用：在非线性光学中，通过采用频域选择性光吸收实现在非线性晶体材料的工作波长范围内实现高的吸收，而在其他频域内则是低吸收，从而避免非线性晶体材料吸收太多光能而导致性能改变和失效的严重问题。具体地，在光电功能器件，非线性光学中的光学谐波包括二次谐波和三次谐波等方面的技术则涉及两个不同频段--激发频段和谐波产生频段，需要在保持非线性光学晶体本身吸收频段的高吸收的同时，通过外加条件改变其他频段的吸收或透射效率，这对器件应用具有非常重要的价值。此外，这种选择性的光电功能技术在光生物医学方面也具有重要的应用价值。

现有文献中，多是单一地实现宽波段吸收或窄波段吸收，不能同时实现宽波段吸收和窄波段吸收，特别是不能同时实现宽波段和可调的窄波段吸收，装置的集成度差，阻碍了非线性晶体材料的应用。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种频域选择性光吸收电光调控装置，包括衬底、金属镜面层、非线性介电层、光吸收超结构层，金属镜面层置于衬底上，非线性介电层置于金属镜面层上，光吸收超结构层置于非线性介电层上。

更进一步地，非线性介电层的材料为对甲苯磺酸4-二甲氨基-n-甲基-4-芪巴唑。

更进一步地，金属镜面层的材料为金属。

更进一步地，衬底为柔性透明材料。

更进一步地，光吸收超结构层包括周期性排列的微结构单元和透明导电膜层，透明导电膜层置于非线性介电层上，微结构单元置于透明导电膜层内非线性介电层上。

更进一步地，周期为四方阵列。

更进一步地，透明导电膜层的材料为氧化铟锡。

更进一步地，相邻微结构单元之间的距离大于100纳米。

更进一步地，微结构单元的材料为金或银。

更进一步地，微结构单元为锥形。