[发明专利]一种基于特异界面的表面等离激元的耦合器

摘要

本发明属于电子器件技术领域，具体为一种基于特异界面的表面等离激元的耦合器。本发明耦合器包括一特异界面，一传播板；所述特异界面用于调控平面波的透射相位，其相位随空间坐标变化；并把平面波转化为表面波；该特异界面是由超晶格阵列组合而成的电磁共振ABA体系，每个超晶格包括按顺序排列的特定设计的五个共振单元，五个共振单元覆盖0度到360度的相位周期；所述传播板是一块支持spoof‑SPP传播的介质板，传播板通过近场耦合，把特异界面上的表面波转化为传播板上的表面等离激元。该耦合器工作频率为9.2GHz，其能量转化率理论预期值为94%，实验测量值为78%。整个耦合器空间占用小，转化效率高，能为SPP的各种进阶应用提供巨大的方便。

主权项

一种基于特异界面的表面等离激元（SPP）的耦合器，其特征在于包括：一特异界面，一传播板；其中：所述特异界面，用于调控平面波的透射相位，透射相位随空间坐标变化；并把平面波转化为表面波；所述特异界面，是由超晶格阵列组合而成的电磁共振ABA体系，每个超晶格包括按顺序排列的特定设计的五个金属结构，该五个金属结构为五个共振单元；五个共振单元覆盖0度到360度的相位周期；电磁共振ABA体系中，每两个相邻的共振单元结构在垂直电场的边界处由金属条隔开；所述传播板，是一块通用的支持spoof‑SPP传播的介质板，其一面全部镀上金属，另一面每隔5.9‑6.1mm镀有一条4.4‑4.6mm宽的金属条；传播板通过近场耦合，把特异界面上的表面波转化为传播板上的表面等离激元；所述近场耦合过程由特异界面和传播板间的间距控制，使其达到效率转化的最大值；所述特异界面悬空放置在传播板上方，保持特异界面与传播板两者平行，另外还需保持穿插在特异界面中的金属间隔片所在方向与传播板上平铺的金属条所在方向平行所述电磁共振ABA体系中，A层五个金属结构即五个共振单元的形状从左往右依次为：网格，H形，H形，H形，H形；B层五个金属结构即五个共振单元的形状从左往右依次为：H形，网格，H形，H形，H形，A、B、A三层在z轴上堆叠， A、B、A三层中，五个金属结构，上、中、下依次对准。