[发明专利]一种纳米管表面等离子体激光器

摘要

本发明公开了一种纳米管表面等离子体激光器结构，包含金属基底层(1)、位于其上方的介质缓冲层(2)，介质缓冲层上的增益介质纳米管(3)、增益介质纳米管中心的填充区域(4)以及包层(5)。增益介质纳米管和金属基底的耦合可显著的将光场限制在低折射率介质缓冲层中，实现对激光器输出光场的二维亚波长约束，同时增益介质纳米管中心低折射率填充介质的存在使得整个激光器仍能保持较低的传输损耗。所提纳米管表面等离子体激光器易用现有的加工工艺实现，可用于构建各类平面集成纳米有源器件。

主权项

一种纳米管表面等离子体激光器结构，包含金属基底层、位于金属基底层上的介质缓冲层、介质缓冲层上的增益介质纳米管、增益介质纳米管中心的填充区域以及包层；其中，介质层缓冲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；增益介质纳米管在激光器输出光的波长上具有光学增益，其最大宽度为激光器输出光的波长的0.04‑0.5倍，其最大高度为激光器输出光的波长的0.04‑0.5倍；增益介质纳米管中心的填充区域的最大宽度为激光器输出光的波长的0.02‑0.48倍，其最大高度为激光器输出光的波长的0.02‑0.48倍，且增益介质纳米管中心的填充区域的最大宽度和最大高度分别小于增益介质纳米管的最大宽度和最大高度；增益介质纳米管及其中心的填充区域的纵向长度不超过100微米，且两者长度相等；在长度方向上，增益介质纳米管及其中心的填充区域的横截面形状和尺寸均保持不变；介质缓冲层的材料折射率不低于包层和增益介质纳米管中心的填充区域的材料折射率，包层和增益介质纳米管中心的填充区域的材料可为相同材料或不同材料，增益介质纳米管的材料折射率高于基底层、包层以及增益介质纳米管中心的填充区域的材料折射率，介质缓冲层、包层以及增益介质纳米管中心的填充区域的材料折射率的最大值与增益介质纳米管的材料折射率的比值小于0.75。