[发明专利]基于金字塔螺旋线阵列超材料的自旋光子传输调控器件

权利要求书

1.一种基于金字塔螺旋线阵列超材料的自旋光子传输调控器件，其特征在于，包括：基底层、布置于所述基底层上的金字塔型螺旋阵列，所述金字塔型螺旋阵列包含n×n个阵列排布的金字塔型螺旋单元，所述金字塔型螺旋单元材料的折射率与基底层材料的折射率相匹配，其中，n≥10；

所述金字塔型螺旋单元上分布有至少三段连续螺旋的台阶段，所述台阶段的表面设置有金属层，连续螺旋的金属层组成具有线圈的金属螺旋线，其中，线圈的数量至少为一圈；

基底材料在圆偏振光波长范围内没有强吸收峰，当圆偏振光正入射至该器件时，与所述金字塔型螺旋单元的螺旋方向相反的圆偏振光高效率透射，与其螺旋方向相同的圆偏振光被阻挡。

2.根据权利要求1的所述自旋光子传输调控器件，其特征在于，所述台阶段与水平面的夹角选用10度至40度。

3.根据权利要求1或2的所述自旋光子传输调控器件，其特征在于，所述金属层选用金层，所述金层的厚度选用0.1μm，所述台阶段的宽度选用0.2μm。

4.根据权利要求1或2的所述自旋光子传输调控器件，其特征在于，所述金字塔型螺旋阵列选用光刻胶加工而成。

5.根据权利要求1或2的所述自旋光子传输调控器件，其特征在于，所述圆偏振光的波长范围为3微米至18微米。

6.根据权利要求1或2的所述自旋光子传输调控器件，其特征在于，所述表面的金属层的厚度大于所述圆偏振光的趋肤深度。

7.根据权利要求1或2的所述自旋光子传输调控器件，其特征在于，所述连续螺旋的台阶段的段数选用至少四段，所述金字塔型螺旋单元的投影面为正方形，所述正方形的边长选用2微米。

8.根据权利要求7的所述自旋光子传输调控器件，其特征在于，所述金属螺旋线的圈数=金属螺旋线的线段条数/4，所述圈数大于等于1圈。

9.根据权利要求5的所述自旋光子传输调控器件，其特征在于，所述基底层选用氟化钡，氟化钡的厚度选用2微米。

10.根据权利要求9的所述自旋光子传输调控器件，其特征在于，所述自旋光子传输调控器件的消光比最大值约为25dB。