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소정의 결합 모드의 표면 플라즈몬 폴라리톤(SPP)이 전파될 수 있도록 유전체 층과 함께 적어도 한 쌍의 제1 금속-유전체 경계면들을 이루는 적어도 한 쌍의 제1 금속 표면들을 가지는 금속 소재로 구현되고, 여기된 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향을 따라 표면 플라즈몬 폴라리톤의 입력 위치부터 갭 시작 위치까지 소정 너비를 가지고 제1 길이만큼 연장되는 제1 플라즈모닉 도파로; 및상기 소정 결합 모드의 표면 플라즈몬 폴라리톤이 전파될 수 있도록, 상기 제1 플라즈모닉 도파로의 적어도 한 쌍의 제1 금속-유전체 경계면들과 동일 평면 상에, 적어도 한 쌍의 제2 금속-유전체 경계면들을 이루는 적어도 한 쌍의 제2 금속 표면을 가지는 금속 소재로 구현되고, 갭 시작 위치로부터 상기 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향으로 갭 길이만큼 이격된 갭 종료 위치부터 표면 플라즈몬 폴라리톤 출력 위치까지 소정 너비를 가지고 제2 길이만큼 연장되는 제2 플라즈모닉 도파로를 포함하고,상기 유전체 층은 제1 및 제2 금속-유전체 경계면들에서 제1 및 제2 플라즈모닉 도파로의 적어도 한 쌍의 제1 금속 표면들 및 적어도 한 쌍의 제2 금속 표면들에 접하는 영역과 갭 시작 위치부터 갭 종료 위치까지의 영역에서 TM 모드의 표면 플라즈몬 폴라리톤의 자기장을 내부적으로 분포시킬 수 있는 유전체 물질로 구현되고,상기 갭의 길이는, 상기 갭에 소정의 편광 모드로 편광된 빛을 상기 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향에 수직하게 입사하였을 경우에, 상기 편광된 빛이 상기 갭을 관통할 수 있는 길이인 것을 특징으로 하는 플라즈모닉 소자
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청구항 1에 있어서, 상기 제1 및 제2 플라즈모닉 도파로는 IMI 구조, MIM 구조 또는 IMIMI 구조로 이루어지는 군 중에서 선택되는 하나의 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 플라즈모닉 소자
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청구항 1에 있어서, 상기 제1 및 제2 플라즈모닉 도파로를 구현하기 위한 금속 재료는 귀금속 및 천이금속(transition metal)으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 또는 둘 이상의 금속의 합금으로 구현되는 것을 특징으로 하는 플라즈모닉 소자
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청구항 1에 있어서, 상기 유전체 층은 규소(Si), 이산화규소(SiO2), 질화규소(Si3N4) 및 폴리머(Polymer)로 이루어지는 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유전체 물질로 구현되는 것을 특징으로 하는 플라즈모닉 소자
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5 |
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청구항 1에 있어서, 상기 유전체 층은 상기 제1 및 제2 금속-유전체 경계면들에서 제1 및 제2 플라즈모닉 도파로의 적어도 한 쌍의 제1 금속 표면들 및 적어도 한 쌍의 제2 금속 표면들에 접하는 영역의 유전률과 갭 시작 위치부터 갭 종료 위치까지의 영역의 유전률이 서로 다르도록 구현되는 것을 특징으로 하는 플라즈모닉 소자
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소정의 결합 모드의 표면 플라즈몬 폴라리톤이 전파될 수 있도록 유전체 층과 함께 적어도 한 쌍의 제1 금속-유전체 경계면들을 이루는 적어도 한 쌍의 제1 금속 표면들을 가지는 금속 소재로 구현되고, 여기된 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향을 따라 표면 플라즈몬 폴라리톤의 입력 위치부터 갭 시작 위치까지 소정 너비를 가지고 제1 길이만큼 연장되는 제1 플라즈모닉 도파로;상기 소정 결합 모드의 표면 플라즈몬 폴라리톤이 전파될 수 있도록, 상기 제1 플라즈모닉 도파로의 적어도 한 쌍의 제1 금속-유전체 경계면들과 동일 평면 상에, 적어도 한 쌍의 제2 금속-유전체 경계면들을 이루는 적어도 한 쌍의 제2 금속 표면을 가지는 금속 소재로 구현되고, 갭 시작 위치로부터 상기 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향으로 갭 길이만큼 이격된 갭 종료 위치부터 표면 플라즈몬 폴라리톤 출력 위치까지 소정 너비를 가지고 제2 길이만큼 연장되는 제2 플라즈모닉 도파로; 및상기 갭에 대해 원하는 편광 모드로 편광된 빛을 입사하는 편광 광원 소자를 포함하고,상기 유전체 층은 제1 및 제2 금속-유전체 경계면들에서 제1 및 제2 플라즈모닉 도파로의 적어도 한 쌍의 제1 금속 표면들 및 적어도 한 쌍의 제2 금속 표면들에 접하는 영역과 갭 시작 위치부터 갭 종료 위치까지의 영역에서 TM 모드의 표면 플라즈몬 폴라리톤의 자기장을 내부적으로 분포시킬 수 있는 유전체 물질로 구현되고,상기 갭의 길이는, 상기 갭에 소정의 편광 모드로 편광된 빛을 상기 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향에 수직하게 입사하였을 경우에, 상기 편광된 빛이 상기 갭을 관통할 수 있는 길이인 것을 특징으로 하는 플라즈모닉 소자
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7
소정의 결합 모드의 표면 플라즈몬 폴라리톤이 전파될 수 있도록 유전체 층과 함께 적어도 한 쌍의 제1 금속-유전체 경계면들을 이루는 적어도 한 쌍의 제1 금속 표면들을 가지는 금속 소재로 구현되고, 여기된 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향을 따라 표면 플라즈몬 폴라리톤의 입력 위치부터 갭 시작 위치까지 소정 너비를 가지고 제1 길이만큼 연장되는 제1 플라즈모닉 도파로;상기 소정 결합 모드의 표면 플라즈몬 폴라리톤이 전파될 수 있도록, 상기 제1 플라즈모닉 도파로의 적어도 한 쌍의 제1 금속-유전체 경계면들과 동일 평면 상에, 적어도 한 쌍의 제2 금속-유전체 경계면들을 이루는 적어도 한 쌍의 제2 금속 표면을 가지는 금속 소재로 구현되고, 갭 시작 위치로부터 상기 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향으로 갭 길이만큼 이격된 갭 종료 위치부터 표면 플라즈몬 폴라리톤 출력 위치까지 소정 너비를 가지고 제2 길이만큼 연장되는 제2 플라즈모닉 도파로; 및상기 갭에 대해 상기 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향과 평행하는 방향으로 전기장을 형성하도록 편광된 빛을 입사하는 TE 모드 편광 광원 소자를 포함하고,상기 유전체 층은 제1 및 제2 금속-유전체 경계면들에서 제1 및 제2 플라즈모닉 도파로의 적어도 한 쌍의 제1 금속 표면들 및 적어도 한 쌍의 제2 금속 표면들에 접하는 영역과 갭 시작 위치부터 갭 종료 위치까지의 영역에서 TM 모드의 표면 플라즈몬 폴라리톤의 자기장을 내부적으로 분포시킬 수 있는 유전체 물질로 구현되고,상기 갭의 길이는, 상기 갭에 TE 모드 편광된 빛을 상기 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향에 수직하게 입사하였을 경우에, 상기 TE 모드 편광된 빛이 상기 갭을 관통할 수 있는 길이인 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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8
청구항 7에 있어서, TE 모드 편광 광원 소자는, 변조하고자 하는 입력 심볼의 반전된 심볼에 따라 TE 모드 편광된 빛이 갭에 입사되거나 또는 입사되지 않도록 TE 모드 편광된 빛을 발광하거나 억제하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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9
청구항 8에 있어서, 상기 제2 플라즈모닉 도파로는,상기 제1 플라즈모닉 도파로에서 여기된 표면 플라즈몬 폴라리톤이 상기 갭에 입사되는 변조된 TE 모드 편광된 빛에 의해 통과 또는 차단됨에 따라, 상기 입력 심볼에 따라 변조된 표면 플라즈모닉 폴라리톤 모드를 출력 위치에서 출력하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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10
청구항 7에 있어서, 상기 제1 및 제2 플라즈모닉 도파로는 IMI 구조, MIM 구조 또는 IMIMI 구조로 이루어지는 군 중에서 선택되는 하나의 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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11
청구항 7에 있어서, 상기 제1 및 제2 플라즈모닉 도파로를 구현하기 위한 금속 재료는 귀금속 및 천이금속으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 또는 둘 이상의 금속의 합금으로 구현되는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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청구항 7에 있어서, 상기 유전체 층은 규소, 이산화규소, 질화규소 및 폴리머로 이루어지는 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유전체 물질로 구현되는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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청구항 7에 있어서, 상기 유전체 층은 상기 제1 및 제2 금속-유전체 경계면들에서 제1 및 제2 플라즈모닉 도파로의 적어도 한 쌍의 제1 금속 표면들 및 적어도 한 쌍의 제2 금속 표면들에 접하는 영역의 유전률과 갭 시작 위치부터 갭 종료 위치까지의 영역의 유전률이 서로 다르도록 구현되는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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소정의 결합 모드의 표면 플라즈몬 폴라리톤이 전파될 수 있도록 유전체 층과 함께 적어도 한 쌍의 제1 금속-유전체 경계면들을 이루는 적어도 한 쌍의 제1 금속 표면들을 가지는 금속 소재로 구현되고, 여기된 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향을 따라 표면 플라즈몬 폴라리톤의 입력 위치부터 갭 시작 위치까지 소정 너비를 가지고 제1 길이만큼 연장되는 제1 플라즈모닉 도파로;상기 소정 결합 모드의 표면 플라즈몬 폴라리톤이 전파될 수 있도록, 상기 제1 플라즈모닉 도파로의 적어도 한 쌍의 제1 금속-유전체 경계면들과 동일 평면 상에, 적어도 한 쌍의 제2 금속-유전체 경계면들을 이루는 적어도 한 쌍의 제2 금속 표면을 가지는 금속 소재로 구현되고, 갭 시작 위치로부터 상기 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향으로 갭 길이만큼 이격된 갭 종료 위치부터 표면 플라즈몬 폴라리톤 출력 위치까지 소정 너비를 가지고 제2 길이만큼 연장되는 제2 플라즈모닉 도파로; 및상기 갭에 대해 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향과 직교하는 방향으로 전기장을 형성하도록 TM 모드 편광된 빛을 입사하는 TM 모드 편광 광원 소자를 포함하고, 상기 유전체 층은 제1 및 제2 금속-유전체 경계면들에서 제1 및 제2 플라즈모닉 도파로의 적어도 한 쌍의 제1 금속 표면들 및 적어도 한 쌍의 제2 금속 표면들에 접하는 영역과 갭 시작 위치부터 갭 종료 위치까지의 영역에서 TM 모드의 표면 플라즈몬 폴라리톤의 자기장을 내부적으로 분포시킬 수 있는 유전체 물질로 구현되고,상기 갭의 길이는, 상기 갭에 TM 모드 편광된 빛을 상기 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향에 수직하게 입사하였을 경우에, 상기 TM 모드 편광된 빛이 상기 갭을 관통할 수 있는 길이인 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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청구항 14에 있어서, 상기 TM 모드 편광 광원 소자는,소정의 제어 신호에 따라 세기가 제어된 TM 모드 편광된 빛이 상기 갭에 입사되도록 TM 모드 편광된 빛을 발광하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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청구항 15에 있어서, 상기 제2 플라즈모닉 도파로는,상기 제1 플라즈모닉 도파로에서 여기된 표면 플라즈몬 폴라리톤이 상기 갭에 입사되는 제어된 TM 모드 편광된 빛에 의해 세기가 조절됨에 따라, 상기 제어 신호에 따라 세기가 제어되는 표면 플라즈모닉 폴라리톤 모드를 출력 위치에서 출력하는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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청구항 14에 있어서, 상기 제1 및 제2 플라즈모닉 도파로는 IMI 구조, MIM 구조 또는 IMIMI 구조로 이루어지는 군 중에서 선택되는 하나의 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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청구항 14에 있어서, 상기 제1 및 제2 플라즈모닉 도파로를 구현하기 위한 금속 재료는 귀금속 및 천이금속으로 이루어지는 군 중에서 선택되는 어느 하나의 금속 또는 둘 이상의 금속의 합금으로 구현되는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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청구항 14에 있어서, 상기 유전체 층은 규소, 이산화규소, 질화규소 및 폴리머로 이루어지는 군 중에서 선택되는 적어도 어느 하나의 유전체 물질로 구현되는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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청구항 14에 있어서, 상기 유전체 층은 상기 제1 및 제2 금속-유전체 경계면들에서 제1 및 제2 플라즈모닉 도파로의 적어도 한 쌍의 제1 금속 표면들 및 적어도 한 쌍의 제2 금속 표면들에 접하는 영역의 유전률과 갭 시작 위치부터 갭 종료 위치까지의 영역의 유전률이 서로 다르도록 구현되는 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 장치
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제1 길이의 제1 플라즈모닉 도파로에 대해 동일한 방향으로 소정의 갭 길이의 갭을 사이에 두고 배치된 제2 길이의 제2 플라즈모닉 도파로를 포함하는 플라즈모닉 소자에 있어서, 상기 제1 플라즈모닉 도파로의 입력 위치에서 TM 모드 전자기파를 여기하여 상기 제1 플라즈모닉 도파로에 소정 결합 모드의 여기된 표면 플라즈몬 폴라리톤(SPP) 모드를 생성하는 단계;소정의 입력 심볼의 반전된 심볼에 상응하여 발광 또는 억제시킴으로써 변조된 광 신호를 상기 여기된 SPP 모드의 진행 방향에 평행하게 전기장이 형성되도록 TE 모드 편광하여 상기 갭에 수직하게 입사시키는 단계;상기 여기된 SPP 모드가 상기 갭에 입사되는 상기 변조된 TE 모드 편광된 빛에 의해 통과 또는 차단됨에 따라, 상기 입력 심볼에 따라 변조된 표면 플라즈모닉 폴라리톤 모드를 상기 제2 플라즈모닉 도파로의 출력 위치에서 출력하는 단계를 포함하고,상기 갭의 길이는, 상기 갭에 TE 모드 편광된 빛을 상기 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향에 수직하게 입사하였을 경우에, 상기 TE 모드 편광된 빛이 상기 갭을 관통할 수 있는 길이인 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 방법
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제1 길이의 제1 플라즈모닉 도파로에 대해 동일한 방향으로 소정의 갭 길이의 갭을 사이에 두고 배치된 제2 길이의 제2 플라즈모닉 도파로를 포함하는 플라즈모닉 소자에 있어서, 상기 제1 플라즈모닉 도파로의 입력 위치에서 TM 모드 전자기파를 여기하여 상기 제1 플라즈모닉 도파로에 소정 결합 모드의 여기된 SPP 모드를 생성하는 단계;소정의 제어 신호에 상응하여 세기가 제어됨으로써 변조된 광 신호를 상기 여기된 SPP 모드의 진행 방향에 수직하게 전기장이 형성되도록 TM 모드 편광하여 상기 갭에 수직하게 입사시키는 단계; 및상기 여기된 SPP 모드가 상기 갭에 입사되는 상기 제어된 TM 모드 편광된 빛에 의해 감쇄됨에 따라, 상기 제어 신호에 의해 제어된 표면 플라즈모닉 폴라리톤 모드를 상기 제2 플라즈모닉 도파로의 출력 위치에서 출력하는 단계를 포함하고,상기 갭의 길이는, 상기 갭에 TM 모드 편광된 빛을 상기 표면 플라즈몬 폴라리톤의 진행 방향에 수직하게 입사하였을 경우에, 상기 TM 모드 편광된 빛이 상기 갭을 관통할 수 있는 길이인 것을 특징으로 하는 표면 플라즈몬 폴라리톤 모드 생성 방법
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