[发明专利]一种亚波长混合型表面等离子激元光波导

摘要

本发明公开了一种具备亚波长光场限制能力的混合型表面等离子激元光波导，该波导结构的横截面包括金属基底层(1)、位于金属基底层上的低折射率介质层(2)、嵌于低折射率层中的高折射率介质区域(3)、位于低折射率介质层(2)上的高折射率介质区域(4)以及包层(5)。金属基底层(1)与其邻近的高折射率介质区域(4)可将光场限制在低折射率介质层(2)中，同时高折射率介质区域(3)的存在，可进一步缩小光场分布范围，实现对传输光场的亚波长约束。所述光波导结构进一步提高了传统混合型波导的模场限制能力，同时保持较低的传输损耗，为超高集成度光波导芯片的实现提供可能。

主权项

一种具备亚波长光场限制能力的混合型表面等离子激元光波导，其横截面包括金属基底层、位于金属基底层上的低折射率介质层、嵌于低折射率介质层中的高折射率介质区域、位于低折射率介质层上的高折射率介质区域以及包层；其中，低折射率介质层的宽度不小于所传输的光信号的波长的0.1倍，高度范围为所传输的光信号的波长的0.01‑0.1倍，嵌于低折射率介质层中的高折射率介质区域的宽度不小于所传输的光信号的波长的0.08倍，且不大于低折射率介质层的宽度，高度范围为所传输的光信号的波长的0.01‑0.08倍，且小于低折射率介质层的高度，低折射率介质层上的高折射率介质区域的宽度范围为所传输光信号的波长的0.06‑0.4倍，高度范围为所传输的光信号的波长的0.06‑0.4倍；嵌于低折射率介质层的高折射率介质区域和位于低折射率介质层上的高折射率介质区域的材料可为相同或不同材料，且两者的材料折射率均高于低折射率介质层以及包层的材料折射率，低折射率介质层和包层的材料可为相同材料或不同材料，低折射率介质层和包层的材料折射率的最大值与嵌于低折射率介质层的高折射率介质区域和位于低折射率介质层上的高折射率介质区域材料折射率的最小值的比值小于0.75。