[发明专利]基于石墨烯表面等离子激元的Feynman门

摘要

本发明公开了一种基于石墨烯的表面等离子激元的Feynman门，包括第一矩形直波导、第二矩形直波导、第三矩形直波导、第四矩形直波导、第五矩形直波导、第一微环谐振腔、第二微环谐振腔、第一弧形波导和第二弧形波导，采用了两个微环谐振腔使得所设计的结构简单紧凑，为进一步设计更加复杂的逻辑器件提供借鉴，同时，第一矩形直波导、第二矩形直波导、第三矩形直波导、第四矩形直波导、第五矩形直波导、第一微环谐振腔、第二微环谐振腔、第一弧形波导和第二弧形波导结构的配合，满足了石墨烯表面等离激元的传播条件；优点是尺寸大大的缩小，结构紧凑，更加有利于片上集成。

主权项

1.一种基于石墨烯的表面等离子激元的Feynman门，其特征在于包括基底、缓冲层、第一矩形直波导、第二矩形直波导、第三矩形直波导、第四矩形直波导、第五矩形直波导、弧度为90度的第一弧形波导、弧度为90度的第二弧形波导、第一微环谐振腔和第二微环谐振腔；所述的基底和所述的缓冲层均为长方体结构，将所述的基底的长边方向定义为左右方向，宽边方向定义为前后方向；所述的缓冲层平铺设置在所述的基底的上表面，所述的缓冲层的前端面与所述的基底的前端面位于同一平面，所述的缓冲层的后端面与所述的基底的后端面位于同一平面，所述的缓冲层的左端面与所述的基底的左端面位于同一平面，所述的缓冲层的右端面与所述的基底的右端面位于同一平面，所述的第一矩形直波导、所述的第二矩形直波导、所述的第三矩形直波导、所述的第四矩形直波导、所述的第五矩形直波导、所述的第一弧形波导、所述的第二弧形波导、所述的第一微环谐振腔和所述的第二微环谐振腔分别平铺设置在所述的缓冲层的上表面，所述的第一矩形直波导和所述的第三矩形直波导的长边方向均平行于所述的缓冲层的宽边方向，所述的第二矩形直波导的长边方向、所述的第四矩形直波导的长边方向和所述的第五矩形直波导的长边方向均平行于所述的缓冲层的长边方向，所述的第一矩形直波导、所述的第二矩形直波导、所述的第三矩形直波导、所述的第四矩形直波导和所述的第五矩形直波导的宽边长度均为30nm，所述的第一矩形直波导的长边长度等于360nm，所述的第二矩形直波导的长边长度为658nm，所述的第三矩形直波导的长边长度为44nm，所述的第四矩形直波导的长边长度为268nm，所述的第五矩形直波导长边长度为115nm，所述的第一微环谐振腔和所述的第二微环谐振腔的内圈半径均为70nm，外圈半径均为100nm，所述的第一弧形波导和所述的第二弧形波导的内径均为105nm，外径均为135nm；所述的第一矩形直波导的后端面所在平面与所述的缓冲层的后端面所在平面重合，所述的第一矩形直波导的右端面所在平面与所述的缓冲层的右端面所在平面具有一段距离，所述的第一矩形直波导的前端面与所述的第二弧形波导的一端连接，所述的第二弧形波导的另一端与所述的第五矩形直波导的右端面连接，所述的第五矩形直波导的左端面与所述的第一弧形波导的一端连接，所述的第一弧形波导的另一端和所述的第三矩形直波导的前端面贴合连接，所述的第五矩形直波导的前端面与所述的缓冲层的前端面之间具有一段距离，所述的第一微环谐振腔位于所述的第三矩形直波导的左侧，所述的第三矩形直波导的左端面向左移动6nm将会与所述的第一微环谐振腔的外侧壁相切，所述的第四矩形直波导位于所述的第一微环谐振腔的前侧，所述的第四矩形直波导的左端面与所述的缓冲层的左端面位于同一平面，所述的第二矩形直波导位于所述的第一微环谐振腔的后侧，所述的第二矩形直波导的左端面与所述的缓冲层的左端面位于同一平面，所述的第二矩形直波导的右端面所在平面与所述的第一矩形直波导的左端面所在平面之间具有一段距离；所述的第四矩形直波导的后端面向后移动2nm将会与所述的第一微环谐振腔的外侧壁相切，所述的第二矩形直波导的前端面向前移动2nm将会与所述的第一微环谐振腔的外侧壁相切，所述的第二微环谐振腔位于所述的第一矩形直波导的左侧以及所述的第二矩形直波导的后侧，所述的第一矩形直波导的左端面向左移动2nm后将会与第二微环谐振腔的外侧壁相切，所述的第二矩形直波导的后端面向后移动3nm后将会与第二微环谐振腔的外侧壁相切；所述的第二矩形直波导的左端面为所述的Feynman门的输入端，所述的第四矩形直波导的左端面为所述的Feynman门的第一输出端，所述的第一矩形直波导的后端面为所述的Feynman门的第二输出端。