一种自旋太赫兹高效发射器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115133380A(43)申请公布日2022.09.30(21)申请号202210917436.1(22)申请日2022.08.01(71)申请人合肥致真光源科技有限公司地址230000安徽省合肥市肥西县经济开发区繁华大道与大观亭路交口西南角立恒工业广场二期A12栋507室(72)发明人张晓强(74)专利代理机构合肥天明专利事务所(普通合伙)34115专利代理师周静(51)Int.Cl.H01S1/02(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种自旋太赫兹高效发射器(57)摘要本发明公开了一种自旋太赫兹高效发射器，包括衬底，所述衬底的一侧依次堆叠有一维周期性光子晶体、二氧化硅插层和自旋太赫兹源；所述一维周期性光子晶体由多个一维光子晶体基元层叠组成，所述一维光子晶体基元包括氮化硅层和二氧化硅层。本发明通过一维周期性光子晶体与自旋太赫兹源相互作用，在其界面处实现塔姆等离激元的激发，进而实现飞秒激光的高效吸收，理论上飞秒激光吸收率可达100％，从而提升自旋太赫兹的发射效率。此外，由于一维周期性光子晶体的引入，不存在透过自旋太赫兹高效发射器的飞秒激光，省去陶瓷片、硅片等元件的试用，降低系统的体积和复杂度。CN115133380ACN115133380A权利要求书1/1页1.一种自旋太赫兹高效发射器，其特征在于：包括衬底，所述衬底的一侧依次堆叠有一维周期性光子晶体、二氧化硅插层和自旋太赫兹源；所述一维周期性光子晶体由多个一维光子晶体基元层叠组成，所述一维光子晶体基元包括氮化硅层和二氧化硅层。2.根据权利要求1所述的自旋太赫兹高效发射器，其特征在于：所述衬底为石英衬底。3.根据权利要求1所述的自旋太赫兹高效发射器，其特征在于：所述一维光子晶体基元的数量为10‑15个。4.根据权利要求1所述的自旋太赫兹高效发射器，其特征在于：所述自旋太赫兹源包括磁性层和非磁性层，所述磁性层和非磁性层构成异质结构。5.根据权利要求4所述的自旋太赫兹高效发射器，其特征在于：所述磁性层为钴层；所述非磁性层为铂层。6.根据权利要求5所述的自旋太赫兹高效发射器，其特征在于：所述钴层和铂层的厚度相同。2CN115133380A说明书1/3页一种自旋太赫兹高效发射器技术领域[0001]本发明涉及太赫兹技术领域，具体涉及一种自旋太赫兹高效发射器。背景技术[0002]太赫兹频段位于红外和微波之间，是宏观电子学与微观光子学的过渡频段，兼具宽带性、低能性、高透性、唯一性等诸多优势特性，其在无损检测、卫星通信、医疗诊断、卫星通信等领域具有重大的科学价值和广阔的应用前景。自旋太赫兹源因其独特的太赫兹产生机理，具有低成本、高效率等优势，是未来太赫兹技术的重要发展方向。[0003]自旋太赫兹发射器产生太赫兹的强度同自旋太赫兹发射器对飞秒激光的吸收率紧密相关，而现有技术中的自旋太赫兹发射器厚度大都在纳米级别，飞秒激光吸收率在40％左右，产生太赫兹较弱。此外，除了被自旋太赫兹发射器吸收的飞秒激光，仍有很大一部分飞秒激光会透过自旋太赫兹发射器，为消除这部分透射光对后续光路中设备的影响，传统方法大都采用陶瓷片、硅片等方式阻挡这部分透过光，整个系统复杂，体积较大。发明内容[0004]为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种自旋太赫兹高效发射器。[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：[0006]一种自旋太赫兹高效发射器，包括石英衬底，石英衬底的一侧依次堆叠有一维周期性光子晶体、二氧化硅插层和自旋太赫兹源；一维周期性光子晶体由多个一维光子晶体基元层叠组成，一维光子晶体基元包括氮化硅层和二氧化硅层，氮化硅层和二氧化硅层均可通过相沉积方式制备形成。优选的，二氧化硅层的厚度为131.2nm，氮化硅层的厚度为92.24nm；一维光子晶体基元的数量为10‑15个。[0007]进一步的，二氧化硅插层厚度55nm，二氧化硅插层可通过气相沉积方式制备于一维光子晶体基元上。[0008]进一步的，所述自旋太赫兹源包括磁性层和非磁性层，所述磁性层和非磁性层构成异质结构，其制备方式是通过磁控溅射的方法生长于二氧化硅插层上。更进一步的，所述磁性层为钴层，所述非磁性层为铂层；所述钴层和铂层的厚度相同，优选为4nm。[0009]与现有技术相比，本发明的有益技术效果是：[0010]本发明通过一维周期性光子晶体与自旋太赫兹源相互作用，在其界面处实现塔姆等离激元的激发，进而实现飞秒激光的高效吸收，理论上飞秒激光吸收率可达100％，从而提升自旋太赫兹的发射效率。此外，由于一维周期性光子晶体的引入，不存在透过自旋太赫兹高效发射器的飞秒激光，省去陶瓷片、硅片等元件的试用，降低系统的体积和复杂度。附图说明[0011]图1为发明提供的自旋