[发明专利]一种基于复合腔结构的亚微米表面等离激元分束器

权利要求书

1.一种表面等离激元分束器，其特征在于，所述表面等离激元分束器包括：金属薄膜（1）；在金属薄膜（1）上设置有穿透金属薄膜上表面和下表面的纳米缝（2）；在纳米缝的一侧设置有纳米沟槽（3），形成非对称纳米单缝；在纳米沟槽的下方集成金属-介质-金属MIM垂直腔（4）。

2.如权利要求1所述的表面等离激元分束器，其特征在于，所述纳米沟槽（3）的一侧壁与纳米缝（2）的另一侧壁之间形成法布里-珀罗谐振腔FP谐振腔，调节所述FP谐振腔的长度L_FP，调节纳米单缝激发的SPPs向纳米沟槽（3）方向传播且从纳米缝（2）方向透射出的成分与向纳米缝（2）方向直接传播的成分之间的相位差，当相位差等于π的奇数倍时，二者相干相消，对应FP谐振腔的消光波长λ_FP。

3.如权利要求2所述的表面等离激元分束器，其特征在于，调节所述FP谐振腔的深度h_FP，调节纳米单缝激发的SPPs向纳米沟槽（3）方向传播成分的强度。

4.如权利要求2所述的表面等离激元分束器，其特征在于，调节所述FP谐振腔的长度L_FP，改变FP谐振腔的消光波长λ_FP。

5.如权利要求1所述的表面等离激元分束器，其特征在于，所述MIM垂直腔（4）的宽度W_cav小于纳米沟槽（3）的宽度，并且300nm≤W_cav≤500nm。

6.如权利要求1所述的表面等离激元分束器，其特征在于，所述MIM垂直腔（4）位于纳米沟槽的下表面之间且距离两端≥50nm的任意位置上。

7.如权利要求2所述的表面等离激元分束器，其特征在于，所述MIM垂直腔（4）的深度H_cav决定MIM垂直腔的共振波长λ_MIM。

8.如权利要求7所述的表面等离激元分束器，其特征在于，λ_MIM≠λ_FP，当入射光的波长在MIM垂直腔的共振波长λ_MIM附近，主要向纳米缝方向的单向激发SPPs；当入射光的波长在FP谐振腔的消光波长λ_FP附近，主要向纳米沟槽方向的单向激发SPPs。