CN1482473A - 光波导装置 - Google Patents

光波导装置 Download PDF

Info

Publication number
CN1482473A
CN1482473A CNA031438164A CN03143816A CN1482473A CN 1482473 A CN1482473 A CN 1482473A CN A031438164 A CNA031438164 A CN A031438164A CN 03143816 A CN03143816 A CN 03143816A CN 1482473 A CN1482473 A CN 1482473A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical waveguide
light
minute opening
waveguide device
narrower part
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA031438164A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1284986C (zh
Inventor
田中嘉津夫
宏
田中雅宏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gifu University NUC
Original Assignee
Gifu University NUC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gifu University NUC filed Critical Gifu University NUC
Publication of CN1482473A publication Critical patent/CN1482473A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1284986C publication Critical patent/CN1284986C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01Q—SCANNING-PROBE TECHNIQUES OR APPARATUS; APPLICATIONS OF SCANNING-PROBE TECHNIQUES, e.g. SCANNING PROBE MICROSCOPY [SPM]
    • G01Q60/00—Particular types of SPM [Scanning Probe Microscopy] or microscopes; Essential components thereof
    • G01Q60/18—SNOM [Scanning Near-Field Optical Microscopy] or apparatus therefor, e.g. SNOM probes
    • G01Q60/22—Probes, their manufacture, or their related instrumentation, e.g. holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y20/00—Nanooptics, e.g. quantum optics or photonic crystals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y35/00—Methods or apparatus for measurement or analysis of nanostructures
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/10—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type
    • G02B6/12—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings of the optical waveguide type of the integrated circuit kind
    • G02B6/122—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths
    • G02B6/1226—Basic optical elements, e.g. light-guiding paths involving surface plasmon interaction
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/241—Light guide terminations

Abstract

一种光波导装置，它增加了通过降低了成本的光波导传输的光的强度，而不会扩大光的区域。依据本发明的光波导装置包括：光波导、以及用于第一光波导的定义表面。定义表面由等离激元激活介质制成。定义表面包括：沿着与光传输方向垂直的方向相互面对的一对里面部分。在里面部分之间的距离小于通过光波导传输的光的波长的一半。

Description

光波导装置
技术领域
本发明涉及一种光波导装置，该波导装置适合于扫描近场光学显微镜和光学数据记录器。
背景技术
近年来，作为可以在小于光波长(可见光：0.4到0.8微米)的区域中对光进行光学处理的技术，使用近场光的技术(到达比光波长更短距离的区域的光)引起了极大的关注。例如，在扫描近场光学显微镜的领域中，使用由具有微小开口的光纤构成的光探针作为光波导装置。开口的尺寸小于光波长。当观察在样本表面的微小区域时，光探针的微小开口的位置距离该区域很近，出现在开口外面的光场(近场)与样本的表面接触。然后，使用近场光照射与近场耦合的样本的微小区域。检测来自样本的反射光、散射光、以及传输光，从而可以局部地观察和评估该区域。按照惯例，各种类型的光探针用于降低诸如CD的光学记录介质中的数据凹窝(pit)的尺寸，并且用于评估其中执行亚微粒加工的半导体制造工艺。
光探针的末端开口的尺寸小于光波长。因而，例如在照射模式下，出现在微小开口之外的近场光的强度微弱到等于在光探针中输入的光的千分之一。这样的光探针的光不足以对光学数据记录装置进行高速写入或者高速读取。因此需要增加出现在光探针的微小开口之外的近场光的强度。然而，如果使用具有光强度的光源来增加近场光的强度，则会增加花费。另一方面，如果增加末端开口的尺寸，则光在较宽的区域中扩散，并且降低了分辨率。因此，两种情况都不能消除在实际应用中的缺陷。
发明内容
因此，本发明的目的是提供一种光波导装置，该光波导装置增加通过减少了花费的光波导传输的光，而不会扩大光的区域。
为了实现前述和其他目的，并且依据本发明的目的，光波导装置包括光波导和定义表面。光波导沿着与第二和第三方向垂直的第一方向，传输具有预定波长的光。第二和第三方向相互垂直。定义表面限定光波导。定义表面包括沿着第二方向相互面对的相对部分，相对部分之间的距离小于由波导传输的光的波长的一半。在定义表面中间，至少相对部分由等离激元(plasmon)激活介质制成。
从参考附图所采用的以下描述中，本发明的其他方面和优点将变得显而易见，以下描述按照实例的方式说明了本发明原则。
附图说明
通过以下描述的当前的优选实施例以及附图，可以很好地理解本发明及其目的和优点：
图1是依据第一实施例的光波导装置或者光探针的透视图，该光波导装置与光纤连接；
图2是说明图1所示的光波导装置的正视图；
图3(a)是沿着图2中的线A-A截取的横截面图；
图3(b)是沿着图2中的线B-B截取的横截面图；
图4是解释表面等离激元的电场耦合的横截面图；
图5是显示在较窄部分的宽度和表面等离激元的相位速度的曲线图；
图6(a)是显示第一实施例的正视图；
图6(b)是显示比较实例1的正视图；
图6(c)是显示比较实例2的正视图；
图7是显示沿着已经通过图6(a)到6(c)的微小开口的光的X轴，在假想平面(imaginary plane)上的光强度分布的曲线图；
图8是显示沿着已经通过图6(a)到6(c)的微小开口的光的Y轴，在假想平面上的光强度分布的曲线图；
图9是说明依据第二实施例的光探针的透视图，该光探针与光纤连接；
图10是说明图1所示的光波导装置的正视图；
图11(a)是显示比较实例的正视图；
图11(b)是显示第二实施例的正视图；
图12是说明依据第三实施例的光探针的透视图，该光探针与光纤连接；
图13(a)是显示比较实例的正视图；
图13(b)是显示第三实施例的正视图；
图14是说明依据第四实施例的光探针的透视图，该光探针与光纤连接；
图15(a)是说明具有不同形状的微小开口的修改的正视图；
图15(b)是说明具有不同形状的微小开口的修改的正视图；
图16(a)是说明具有不同形状的微小开口的修改的正视图；
图16(b)是说明具有不同形状的微小开口的修改的正视图；
图16(c)是说明具有不同形状的微小开口的修改的正视图；
图17(a)是说明依据本发明的另一实施例的正视图；
图17(b)是沿着图17(a)中的线A-A截取的横截面的视图；
图18(a)是说明依据本发明的另一实施例的正视图；
图18(b)是沿着线图18(a)中的线A-A截取的横截面的视图；
图19(a)是说明依据本发明的另一实施例的正视图；
图19(b)是图19(a)的平面图；
图20(a)是说明依据本发明的另一实施例的正视图；
图20(b)是图20(a)的平面图；
图21(a)是说明依据本发明的另一实施例的正视图；
图21(b)是图21(a)的平面图；
图22是说明一种修改的横截面图；其中光波导具有与光传输方向相交的不同横截面；
图23是说明一种修改的横截面图；其中光波导具有与光传输方向相交的不同横截面；
图24是说明一种修改的横截面图；其中光波导具有与光传输方向相交的不同横截面；
图25是说明第五实施例的透视图，其中本发明应用于曝光掩模；
图26是显示使用的图25中的曝光掩模的透视图；
图27(a)是显示比较实例的正视图；
图27(b)是显示比较实例的正视图；
图27(c)是显示第五实施例的正视图；
图27(d)是显示比较实例的正视图；
图28(a)和28(b)是显示沿着已经通过图27(a)到27(d)的微小开口的光的垂直方向(内纵向)的假想平面的光强度分布的曲线图；
图29(a)是显示第五实施例的修改的正视图；
图29(b)是解释图29(a)的修改的光强度分布的图解视图；
图30(a)是说明第五实施例的修改的正视图；
图30(b)是解释图30(a)的修改的光强度分布的图解视图；
图31是说明第六实施例的透视图，其中本发明应用于偏光器；
图32是显示依据第六实施例的在传输光的能量和光波导装置的入射偏振表面的角度之间的关系的曲线图；
具体实施方式
现在将参考图1到图8，描述依据第一实施例的光波导装置11，该光波导装置是光探针。
如图1所示，本实施例的光波导装置(光探针)11包括：主体12，该主体是矩形的金属板。主体12由具有相对复介电常数的实部为负值的电介质制成。即，主体12由负的电介质(等离激元激活介质)制成。在本实施例中，传输光的波长是488nm(纳米)，主体12由银(Ag)制成，其中相对复介电常数的实部是-7.38。由电介质的介电常数与在真空中的介电常数的比值表示电介质的相对复介电常数。
如图1、3(a)、以及3(b)所示，通过厚度方向，在主体12上形成用于传输光的光波导13。因此，主体12的内表面是用于定义光波导13的定义表面。光纤F与光光波导13的近端开口、或者与13的后开口14连接。光纤F还与光源(未显示)连接，并且允许光源的光进入光波导13。光纤F具有传统的光限制结构，并且具有高折射率的芯体和具有低折射率的包层。芯体的末端与光波导13的后开口14连接，以便传输光。优选的是，主体12的厚度等于或者大于通过光波导13传输的光的波长的二十分之一，并且更优选的是，等于或者大于通过光波导13传输的光的波长的四分之一，从而在光波导13的内表面上产生表面等离激元。
在主体12的前部12a形成微小开口15。微小开口15的宽度小于光的波导。微小开口15充当光波导13的末端开口(端孔)。按如下的方式，形成垂直于光通过光波导13传输的方向(如图1和如2所示的Z方向)的光波导13的横截面。
如图1和2所示，微小开口15具有较窄部分16，以及一对较宽的部分17。较窄部分16大体位于前部12a的中心。较宽部分17位于图1所示的较窄部分16的上面和下面。用较窄部分16和较宽部分17中的每一个的宽度限定为沿着光波导13传输的光的偏振方向的尺寸(measurement)，或者沿着图1和2所示的X方向的尺寸(measurement)。沿着垂直于宽度方向的方向、或者沿着图1和2所示的Y方向连续地形成较窄部分16和较宽部分17。定义表面包括：充当第一相对部分的一对表面(里面部分18)、以及充当第二相对部分的两对表面。第一相对部分在较窄部分16中，沿着X方向彼此面对。第二相对部分在较宽部分1 7的每一个中，沿着X方向彼此面对。虽然与主体12(以及前部12a)的尺寸相比，微小开口15的实际尺寸明显要小，在图1和其他图中夸大了微小开口15的尺寸，从而容易识别微小开口15的独特的形状。
较窄部分16的宽度aX(见图2)小于传输光的波长(在本实施例中为488nm)。在本实施例中，宽度aX小于光波长的一半(例如31nm)。确定宽度aX，从而在光波导13的内表面(特别是在较窄部分相互面对的部分18)上产生光波(电磁波)或者表面等离激元，因而，加强了电磁场，并且降低了相速度。因此，光会聚到狭窄部分16。表面等离激元通常被称为表面等离激元偏振子(surface plasmon polariton)。然而，在本实施例中，将它简单地称为表面等离激元。
在本实施例中，在连续形成较窄部分16和较宽部分17的方向上(在图1和2中所示的Y方向上)的微小开口15的尺寸L等于217nm。尺寸L大于尺寸计算值。按照以下的方式获得尺寸计算值。首先，使用通过真空传输的光的速度来除在较窄部分16产生的表面等离激元的相速度。然后，使用传输光的波长的一半来乘以除法得到的结果。将因此得到的结果用作尺寸计算值。由于在较窄部分16的宽度aX小于传输光的波长的一半的情况下，如果尺寸L小于尺寸计算值，传输光不能通过微小开口15，因此，按照上述的方式来确定尺寸L。微小开口15的其他尺寸(见图2)与传输光的波长不具有特定的关系。在本实施例中，较窄部分16的长度ay等于宽度aX，即31nm。每一个较宽部分17的宽度bX等于78nm。每一个较宽部分17的长度等于93nm。
如图3(a)和3(b)所示，垂直于光传输方向的光波导13的横截面在任何部分与微小开口15的形状相同。因此，包括部分18的光波导13的整个内表面由银(Ag)制成。同时，在光波导13的整个内表面中，从微小开口15到后开口14连续地形成较窄部分16。
现在将描述本实施例的光波导装置11的操作。在以下描述中，将描述照射模式。在照射模式中，预先确定的光通过后开口14进入装置11的光波导，并且会聚光(spotlight)出现在微小开口15之外，其中微小开口是末端开口。预先确定的光波长等于488nm。预先确定的光是线偏振的平面波，并且它的偏振方向是如图1和2所示的X方向。
当预先确定的光进入主体12的光波导13时，发生以下描述的现象。构造具有光波导13的主体12，从而当传输光的波长等于488nm时，使相对复介电常数的实部等于-7.38。即，主体12由负的电介质制成。因此，在光波区域，主体12充当等离激元激活介质，而不充当导体。因此，在光波导13的内表面上，当表面电荷被感应时，出现电荷的振动。因此，产生了光波(电磁波)或者表面等离激元。沿着光波导13的内表面(沿着图2中的Z方向)传输表面等离激元。
表面等离激元是平面波，该平面波不会按照与光波导13和充满光波导13的空气(电介质)之间的界面S垂直(见图4)的方向传输。因此，当产生表面等离激元时，产生与界面S平行磁场。产生的磁场在较窄部分16中主要具有沿着图1和2的Y方向的分量。同时，产生与界面S垂直的电场。产生的电场垂直于磁场，并且具有沿着图1和2中的X方向的分量。
通常，随着与表面(界面S)的距离的增加，在其相对复介电常数的实部为负的电介质中的表面等离激元的场强呈指数衰减。然而，在本实施例中，将较窄部分16的尺寸即相对部分18之间的距离设置为极小的值，即31nm。因此，如图4所示，在较窄部分16，在相对界面S产生的表面等离激元的电场相互耦合。电场的耦合显著地增加了在较窄部分16的表面等离激元的场强。这表示在较窄部分16发生与表面等离激元的增强拉曼散射相似的现象。结果，特别在发生表面等离激元的耦合的部分，增加了通过光波导13传输的光的强度，其中所述的部分包括较窄部分16。在图4中，e表示电场的分布。
例如，为了增加扫描近场光学显微镜的分辨率，或者增加光学数据记录器的记录密度，需要降低从微小开口15发射的光的会聚分布，微小开口15是光波导13的末端开口。图5显示在图1和2的Z方向上的表面等离激元的相位速度与在光波导13中的较窄部分16的宽度aX之间的关系。
在图5中，水平轴表示在光波导13的微小开口15中的较窄部分的宽度aX，刻度是以纳米(nm)为单位。垂直轴表示通过较窄部分16的表面等离激元的相位速度vz与光速C的速度比(vz/C)。在垂直轴刻度上的数值表示：当用1来表示光速(C)时的速度比(vc/C)的值。因此，在垂直轴中的速度比(vz/C)的较小的值表示较小的表面等离激元的速度vz。
在图5中，黑点表示在光波导13的整个内表面由银(Ag)制成的情况下，较窄部分16的宽度aX和表面等离激元的相位速度vz之间的关系，其中，当传输光的波长是488nm时，相对复介电常数的实部是-7.38。水平点化线(alternate long and short dash line)稍微地位于值为1的刻度线之下。该水平线表示：在假定宽度aX是无穷大(∞)的情况下的速度比(vz/C)的值。
从图5中显而易见的是，随着较窄部分16的宽度aX的降低，速度比(vz/C)降低。当宽度aX小于λ/2(aX＜λ/2，或者aX＜244nm)时，与宽度aX等于或者大于2λ/5(aX≥2λ/5，或者aX≥195.2nm)的情况相比，在宽度aX小于2λ/5(aX＜2λ/5，或者aX＜195.2nm)的情况下的速度比(vz/C)的降低的程度更大。相似地，与宽度aX等于或者大于3λ/10(aX≥3λ/10，或者aX≥146.4nm)的情况相比，在宽度aX小于3λ/10(aX＜3λ/10，或者aX＜146.4nm)的情况下的速度比(vz/C)的降低的程度更大。
特别地，当宽度aX小于λ/5(aX＜λ/5，或者aX＜97.6nm)时，速度比(vz/C)加速下降。当宽度aX小于λ/10(aX＜λ/5，或者aX＜48.8nm)时，速度比(vz/C)进一步加速下降。当宽度aX大于传输光的波长(488nm)的一半时，速度比(vz/C)接近由水平点化线表示的值，或者在假定宽度aX是无穷大(aX＝∞)的情况下的速度比(vz/C)的值。
从以上所述显而易见，在波长aX小于传输光的波长的一半的部分，或者宽度小于244nm(aX＜244nm)的部分，在光波导13的内表面产生的表面等离激元的相位速度显著地降低。在本实施例中，在较窄部分16，相位速度显著地降低。诸如表面等离激元的光波具有会聚到相位速度vz较小的空间的特性。因此，包括较窄部分16和较宽部分17的光波导13的整个内表面上产生的表面等离激元、被会聚到较窄部分16，在较窄部分中，宽度aX小于传输光的一半(aX＜244nm)，从而降低了相位速度。
因此，在不增加光源的强度的情况下，在较窄部分16，增加了表面等离激元的电场强度。因此，降低了相位速度vz，并且对在光波导13中产生的表面等离激元进行会聚，从而增加了通过光波导13传输的光的强度。然后，具有增加的强度的光作为会聚光(近场光)，出现在微小开口15的较窄部分16之外，并且该近场光被散射在样本的表面上。由具有外部透镜的光电检测器(未显示)检测该散射光。
已经准备了比较实例1和2，比较实例1和2中的每一个具有不同于微小开口15的形状的微小开口。检查了通过微小开口的光强度。图6(a)是显示本实施例的微小开口15的正视图。图6(b)是显示比较实例1的微小开口25的正视图，它还是本发明的另一实施例。图6(c)是显示比较实例2的微小开口35的的正视图。如图6(b)所示，形成的比较实例1的微小开口25是矩形的，并且该开口的纵向尺寸和横向尺寸与微小开口15的较窄部分16的尺寸L和宽度aX相等。如图6(c)所示，比较实例2的微小开口35是方形的，并且每一边的长度大于在本发明实施例的微小开口15的每一个较宽的部分17的宽度bX。
在相同的条件下，检查微小开口15、25、以及35中的每一个的包括中心O的假想平面上的光强度。图7显示沿着包括微小开口25、15、以及35中的每一个的、包括中心O的虚横向平面(沿着图6(a)到6(b)的X方向)的光强度的分布。图8表示沿着微小开口25、15、35中的每一个的、包括中心O的虚纵向平面(沿着图6(a)到6(b)的Y方向)的光强度分布。在图7和图8中，曲线a表示已经通过本实施例的微小开口15的光的强度分布，曲线b表示已经通过比较实例1的微小开口25的光的强度分布，曲线c表示已经通过比较实例2的微小开口35的光的强度分布。
如图7和8中的曲线a所示，在中心O的周围，光强度显著地增加。造成此现象的原因之一是：表面等离激元在狭窄部分16中的相对界面S相互耦合，并且增强了电磁强度。另一原因是：降低了在较窄部分16表面上的表面等离激元的相位速度，并且将通过光波导13传输的光会聚到较窄部分16。
接下来，检查比较实例1的微小开口25的情况。如由曲线b所示，光强度分布的最大值位于微小开口25的中心O。造成此现象的原因之一是：在相对界面上的表面等离激元相互耦合。与由曲线a表示的本实施例的微小开口15的情况相比，在比较实例1中的电场强度较低。这是因为开口25的形状是在纵向上具有恒定宽度的矩形。换句话说，微小开口25不具有连续地形成的较窄部分16和较宽部分17。
因此，与本实施例的微小开口15相比，比较实例1的开口25在降低表面等离激元的相位速度以便会聚传输光方面，效果较差。然而，与微小开口15一样，微小开口25在使在界面上产生的表面等离激元相互耦合方面效果较好，从而增加了电场强度。因此，比较实例1具有与本实施例相似的技术思想，并且可以被认为是对本发明的修改。
在比较实例2的微小开口35的情况下，如曲线c所示，在产生表面等离激元的左右界面上，光强度略微增加。然而，在微小开口35的中心O，光强度几乎不增加。即，在比较实例2的微小开口35的情况下，不会由在界面上产生的表面等离激元的耦合来增加电场强度。因此，微小开口35不会降低表面等离激元的相位速度来会聚传输光，因此，该开口不适合于实际使用。
依据本发明的光波导装置具有以下的优点：
(1)主体12具有光波导13，并且主体13由银制成，银为等离激元激活介质。因此，当光进入光波导13时，在光波导13(包括微小开口15)的内表面上产生表面等离激元。光波导13(微小开口15)的较窄部分16的宽度aX等于31nm，该尺寸小于光波长的一半。因此，在较窄部分16的相对接口S上产生的表面等离激元相互耦合，并且增加了电场强度。因此，由于在较窄部分16，表面等离激元的相位速度降低，在光波导13中的光会聚到较窄部分16。因此，较窄部分16增加了出现在微小开口15(光波导13的末端开口)的会聚光(近场光)的强度。换句话说，以较低的花费增加了会聚光的强度，而不会增加光源的强度，或者扩大光的散度。
(2)沿着连续地形成较窄部分16和较宽部分17的方向上，光波导13(微小开口15)的尺寸L大于预定的尺寸计算值。按照以下的方式获得尺寸测量值。首先，将在较窄部分16产生的表面等离激元的相位速度vz除以光速度C(通过真空的传输光的速度)。然后，用传输光的波长的一半来乘以由除法得到的结果。将因而得到的结果用作尺寸计算值。因此，不会阻挡从光纤F进入光波导13的光，并且可以将该光作为具有增加的强度的会聚光(近场光)引导出微小开口15。
(3)在与微小开口15相邻的部分和光波导13的整个内表面都由银(Ag)制成，银是等离激元激活介质。因此，在光波导13的整个内表面上产生表面等离激元。此外，从微小开口15或者末端开口到后开口14连续地形成较窄部分16。因此，在相对表面S上产生的表面等离激元沿着光波导13的整个内表面相互耦合，从而增加了电场强度。同时，通过降低光的相位速度，使光沿着光波导13的整个内表面，在较窄部分16会聚。
(4)使用银(Ag)，即其相对复介电常数的实部为负的电介质，用作等离激元激活介质。因此，有效并且可靠地产生了表面等离激元。通过在主体(金属板)12内简单地形成光波导13，可以容易地制造光波导装置11，其中，主体由等离激元激活介质(Ag)制成。
(5)在光波导13的远端形成的微小开口15具有较窄部分16，并且较窄部分16的宽度aX小于传输光的一半。与较窄部分16连接的光波导13的内表面由等离激元激活接着制成。因此，有利的是，将光波导装置11用作各种类型的光学处理装置，例如扫描近场光学微型显微镜和光学记录装置中的光探针。
现在将参考图9到图11(b)，描述依据第二实施例的光波导装置11A。在本实施例中，光波导装置11A是光探针。除了主体12的前部12a的形状、以及微小开口15的尺寸15(例如，较窄部分16的宽度aX)之外，第二实施例与第一实施例相同。因此，以下将主要描述与第一实施例的不同之处，向与第一实施例中的对应构件相似或者相同的元件提供相似或者相同的参考符号。
如图9和10所示，第二实施例的光波导装置(光探针)11A包括主体12。如同第一实施例，主体12是由银制成的板。突出部分12b是圆锥体或者棱锥体，在主体12的前部形成该突出部分。在本实施例中，突出部分12b是光滑的圆锥。突出部分12b大体位于前部12a的中央。在主体12中形成光波导13。光波导13与突出部分12b对应。在前部12a的突出部分12b中形成微小开口15。当从上方观察时，微小开口15将突出部分12b分割为两等份。微小开口15的宽度小于光的波长。微小部分15充当光波导13的末端开口(端孔)。
如图1和2所示，微小开口15具有交替地并且连续地形成的、较窄部分16和一对较宽部分17。较窄部分16大体位于前部12a的中心。较宽部分17中的每一个从突出部分12b的顶点延伸到突出部分12b的底部。较宽部分17的宽度比较窄部分16的宽度更宽。如同在第一实施例中，将较窄部分16和较宽部分17中的每一个的宽度定义为沿着通过光波导13传输的光的偏振方向上的尺寸，或者沿着图9和图10所示的X方向上的尺寸。沿着垂直于宽度方向的方向，或者沿着如图9和10中所示的Y方向连续地形成较窄部分16和较宽部分17。
在第一实施例中，微小开口15沿着与光通过光波导13传输的方向垂直的平面展开。在第二实施例中，微小开口15沿着以光通过光波导13传输的方向、或者图9和图10中所示的Z方向突出的曲面展开。更具体地说，微小开口15沿着与按照图9和10中所示的Y和Z轴的平面截取的圆锥形的突出部分12b的横截面对应的曲面展开。虽然与主体12(或者前部12a)的尺寸相比，微小开口15的实际尺寸相当小，但是在图9和其他图中夸大了微小开口15的尺寸，从而可以容易地识别微小开口15的独特形状。
依据第二实施例的微小开口15的较窄部分16的宽度aX(见图10)小于第一实施例的较窄开口16的宽度aX(31nm)。例如，在第二实施例中的较窄部分16的宽度aX是16nm。依据第二实施例的较宽部分17的宽度bX(见图10)小于第一实施例的较宽部分47的宽度bX(78nm)。例如，在第二实施例中，较宽部分17的宽度bX的宽度是48nm。较窄部分16的长度ay(见图10)与较窄部分16的长度ay(31nm)相同。每一个较宽部分17的长度bY大于第一实施例中的每一个较宽部分17的长度bY(93nm)。例如，在第二实施例中，每一个较宽部分17的长度bY是402nm。主体12的板部分的厚度是78nm。主体12的突出部分12b的高度是78nm。从前部12a突出的突出部分12b的高度是202nm。因此，第二实施例的微小开口15的尺寸L(见图10)是835nm。尺寸L是突出部分12b的直径。
现在将描述本发明的光波导装置11A的操作。
如同第一实施例，使用波长为488nm的预定光。该预定光是线偏振的平面波，并且它的偏振方向是如图9和10所示的X方向。当预定光通过光纤F进入主体12的光波导13时，出现以下所述的现象。即，产生表面等离激元(电磁波)。产生的表面等离激元的传输方向是沿着光波导13的内表面(沿着图9中的Z方向)的方向。在界面S上产生的等离激元的电场相互耦合。结果，增加了光波导13的较窄部分16上的电场强度。在包括较窄部分16和较宽部分17的光波导13的整个内表面产生的表面等离激元被会聚到较窄部分16，在较窄部分中，降低了相位速度。因此，如同在第一实施例中，在较窄部分16增加了通过光波导13传输的光的强度。具有增加的强度的传输光作为会聚光(近场光)出现在微小开口15的较窄部分16的外部。
在第二实施例中，出现在微小开口15之外的会聚光(近场光)的发散比第一实施例中的会聚光的发散还要小。在下面将对此进行讨论。如同第一实施例，图11(a)是具有包括扁平前部12a的主体12的光波导装置11的正视图。在前部12a中形成光波导13的微小开口(末端开口)15。图11(b)是显示依据第二实施例的光波导装置11A的正视图。在主体12的前部分12a上形成圆锥突出部分12b。在突出部分12b中形成光波导形成光波导13的微小开口(末端开口)15。在每一个微小开口15左边，由图11(a)和11(b)中的虚线表示亮区20a。每一个亮区20a表示出现在每一个微小开口15的较窄部分16之外的会聚光的分布。同样地，由双点化线显示每一个亮区20a周围的外围光。由双点化线显示的区域被称为微明区(twilight zones)20b。
从图11(a)和11(b)之间的比较显而易见，与在图11(a)所示的光波导装置11的情况相比，在图11(b)所示的第二实施例的光波导装置11A中，出现在每一个微小开口15之外的会聚光的亮区20a的尺寸更小。同样地，在图11(a)所示的光波导装置11中，在会聚光周围的外围光的微明区20b的尺寸在按照微小开口的纵向上略微地扩展，而在图11(b)所示的依据第二实施例的光波导装置11A中，微明区20b相当小，并且与亮区20a相似。在这样的方式下，出现在依据第二实施例的光波导装置11A的微小开口15的光的发散相当小。即，具有增加的会聚光的亮区20a和亮区20a周围的微明区20b都较小。这适合于增加在光学处理中的分辨率，以及数据记录密度。
对出现此情况的原因作如下考虑。在光波导13的内表面上产生的表面等离激元的电场主要在较窄部分的界面S上相互耦合。此外，在界面之间的其他区域中(例如，与每一个较宽部分17对应的界面之间的区域)，发生电场耦合，并且虽然与较窄部分16的界面S之间的区域相比，增加的程度较小，但是还是增加了电场强度。这样的表面等离激元会聚到较窄部分16，在较窄部分中，降低了相位速度vz。因此，表面等离激元增加了传输光的强度，并且使所述的光作为会聚光出现在较窄部分16的外部。另一方面，从微小开口15发出的传输光(包括会聚光和外围光)在距离微小开口15较远处逐渐衰减。在距离微小开口15特定距离的地方，传输光消失。
在第二实施例中，光波导装置11A具有圆锥突出部分12b，并且在突出部分形成微小开口15。微小开口15沿着按照发出传输光的方向弯曲的表面展开。在这样的结构中，由于在发射后的衰减，外围光的衰减区20b逐渐变弱，并且在突出部分12b的底部消失。在会聚光的亮区20a中，由从光波导13的整个内表面会聚到较窄部分16中的等离激元，增加光强度。然而，从突出部分12b的底部到顶部，降低了每一个较宽部分17的内表面的长度。因此，增加了光强度的区域(即亮区20a)较小。
此外，沿着通向微小开口15的光波导13的内表面传播的光(表面等离激元)的相位速度小于在微小开口以外的空间中、或者通过空气传播的相位速度。因此，由于两种介质(银和空气)的折射率的差别，在光的传播方向上，期望反射发生在微小开口15和外部空气之间的界面上，其中微小开口15是光波导13的出口。通常，当光以较大的角度到达界面上时，光倾向于被反射(在极端的情况下，对光进行全反射)。因此，在界面上有效地反射已经沿着位于圆锥突出部分12b底部的每一个较宽部分17的内表面、传播到微小开口15的光(表面等离激元)。因此，光几乎不会从微小开口15的较宽部分17发出。然后，由相对于光传输方向倾斜的界面再次反射，并且将光会聚到微小开口15的中央，或者突出部分12b的顶端，其中，在微小开口15的中央形成了较窄部分16。因此，从图11(a)和11(b)之间的比较显而易见，在具有包括微小开口15的圆锥突出部分12b的光波导装置11A中，亮区20a和微明区20b都被较小。
因此，除了第一实施例的光波导装置11的优点(1)到(5)之外，光波导装置11A具有以下优点：
(6)在本实施例中，减小了从微小开口15发出的光的发散分布，其中，微小开口15是光波导13的末端开口。换言之，使亮区20a和微明区20b都最小。这在光学处理中实现了较高的分辨率和较高的数据记录密度。
(7)在本实施例中，不是在主体12的扁平的前部12a中形成光波导13的微小开口15，而是在圆锥突出部分12b中形成该微小开口15。传输光作为会聚光(近场光)在较窄部分从微小开口15射出。较窄部分16位于突出部分12b的底部。因此，举例来说，在使用扫描近场光学显微镜的精确光学处理中，可以容易地将会聚光照射到样本的表面。因此，第二实施例的装置11是可行的。
现在将参考图12和13(b)描述依据第三实施例的光波导装置11B。在本实施例中，光波导装置11B是光探针。除了在主体12的前部12a的突出部分12b中形成的微小开口15的形状之外，第三实施例与第二实施例相同。因此，以下将主要讨论第一和第二实施例的不同之处。向与第一和第二实施例对应的构件相似或者相同的构件提供相似和相同的参考符号。
如图12所示，第三实施例的光波导装置(光探针)11B包括主体12。如同第二实施例，主体12是由银制成的板。如同第二实施例，在主体12的前部形成圆锥突起部分12b。在主体中形成光波导13。光波导13与突出部分12b对应。在前部12a的突出部分12b中形成微小开口15。当从上方观察时，微小开口15将突出部分12b分割为两等分。微小开口15的宽度小于光的波长。微小开口15充当光波导13的末端开口(端孔)。
与依据第二实施例的光波导装置11A中形成的微小开口15不同，依据第三实施例的光波导装置11B的微小开口15不具有较宽部分。即第三实施例的微小开口15是沿着纵向延伸的具有恒定宽度的矩形。如同第二实施例，将微小开口15的宽度定义为沿着通过光波导13传输的光的偏振方向的尺寸，或者沿着图12所示的X方向的尺寸。将微小开口15形成为沿着与宽度方向垂直的方向、或者沿着图12所示的Y方向延伸的矩形。如同第二实施例，微小开口15沿着按照光通过光波导13传输的方向、或者图12所示的Z方向突出的曲面展开。虽然与主体12的尺寸相比，微小开口15的实际尺寸相当小，但是由于如上所示的相同的原因，在图12到13(b)中夸大了微小开口15的尺寸。
微小开口15的宽度aX、或者较窄部分16的宽度是16nm，这与依据第二实施例的微小开口15的较窄部分16的宽度aX相同。微小开口15(以及较窄部分16)的长度、或者微小开口的纵向尺寸是402nm，该尺寸与每一个较宽部分17的尺寸bY(见图10)相同。即，突出部分12b的直径是402nm。如同第二实施例，主体12的板部分的厚度为78nm。从前部12a突出的突出部分12b的高度是202nm。
如同先前的实施例，使用波长为488nm的预定光。该预定光是线偏振的平面波，并且光的偏振方向是图12所示的X方向。当预定光通过光纤F进入主体12的光波导13时，出现以下所述的现象。即，如同先前的实施例，在光波导13的内表面上产生表面等离激元。等离激元的电场相互耦合。结果，增加了电场强度。因此，由于电场的耦合，增加了通过光波导13传输的光的强度。具有增加的强度的传输光作为会聚光(近场光)射出到微小开口15的外部(更具体地说，突出部分12b的顶部区域的外部)。
如同第二实施例，射出到微小开口15的外部的会聚光(近场光)的发散比第一实施例的发散还要小。以下将讨论这一点。与显示比较实例1的图6(b)相似，图13(a)是具有包括扁平前部12a的主体12的光波导装置11的正视图。在前部12a上形成光波导13的微小开口(末端开口)15。图13(a)中的微小开口15的形状为延伸的矩形。图13(b)是显示依据第三实施例的光波导装置11B的正视图。在主体12的前部12a上形成圆锥突出部分12b。在突出部分12b上形成光波导13的微小开口(末端开口)15。图13(b)中的末端开口15的形状是延伸的矩形。如同第二实施例的图11(a)和11(b)，在图13(a)和13(b)中的每一个微小开口的左边，由虚线和双点化线显示每一个会聚光的亮区20a和外围光的微明区20b。
从图13(a)和13(b)之间的比较显而易见，在图13(a)所示的光波导装置11中，射出到微小开口15的外部的会聚光的亮区20a的尺寸沿着光波导装置11的微小开口15大体是矩形的。在依据第三实施例的图13(b)的光波导装置11B中，亮区20a的尺寸比在依据第二实施例的光波导装置11A中的小。同时，图13(a)所示的光波导装置11的微明区20b沿着微小开口15的纵向延伸。在依据第三实施例的图13(b)中的光波导装置11B中，微明区20b的尺寸较小，并且如同依据第二实施例的光波导装置11A，该形状与亮区20a的形状相似。
按照这样的方式，出现在依据第三实施例的光波导装置11B的光的发散相当小。即，具有增加的强度的会聚光的亮区20a和亮区20a周围的微明区20b都较小。这适合于增加在光处理中的分辨率和数据记录密度。这是由于：在圆锥突出部分12b，而不是在扁平前部12a中形成了微小部分15。在第二实施例中已经对操作提供了详细的描述，并且在本
实施例中忽略该描述。
除了依据第一实施例的光波导装置11的优点(1)到(5)、以及依据第二实施例的光波导装置11A的优点(6)和(7)之外，依据第三实施例的光波导装置11B具有以下的优点：
(8)在第三实施例中，当在主体12中形成与微小开口15连接的光波导13时，不需要连续地形成具有不同宽度的较窄部分16和较宽部分。然而，只形成具有与光传输方向垂直的延伸的矩形横截面。这降低了制造成本。
现在将参考图14描述依据第四实施例的光波导装置11C。在本实施例中，光波导装置11C是光探针。除了在主体12的前部12a上形成的突出部分的形状之外，第四实施例与第二实施例相同。因此，将主要描述第一和第二实施例之间的不同之处，并且向与第一和第二实施例中的对应构件相似或者相同的元件提供相似或者相同的参考符号。
如图14所示，本实施例的光波导装置(光探针)11C包括主体12，该主体是金属板。如同第二实施例中，主体12由银(Ag)制成。如同先前的实施例中，在主体12中沿着厚度方向形成光波导13。在前部12a形成柱状的突出部分12c。通过沿着从微小开口15中发出传输光的方向、进一步延伸定义较窄部分16的梯状部分，形成突出部分12c。在光波导13中(以及在微小开口15中)的较窄部分16和较宽部分17的宽度和长度与在依据第二实施例的光波导装置11A中的宽度和长度相同。突出部分12c的高度是202nm，此高度与第二实施例的突出部分12b的高度相同。
如同先前的实施例，使用波长为488nm的预定光。该预定光是线偏振的平面光，并且光的偏振方向是图14所示的X方向。当预定光通过光纤F进入主体12的光波导13时，出现下面所述的现象。即，如同先前的实施例，在光波导13的内表面上产生表面等离激元。表面等离激元的电场相互耦合。结果，增加了电场强度。因此，由于电场的耦合，增加了通过光波导13传输的光的强度。具有增加的强度的传输光作为会聚光(近场光)出现在微小开口15的外部(更具体地说，在突出部分12c的顶部之间的区域的外部)。
AA如同第二和第三实施例，出现在微小开口15外部的会聚光(近场光)的发散比第一实施例的发散还要小。即，具有增加强度的会聚光的亮区和亮区周围的微明区都较小。这适合于增加在光学处理中的分辨率和数据记录密度。由于与第二实施例中的光波导装置11A的情况相同的原因，减小了亮区和微明区。即，微小开口15不沿着与光通过光波导13传输的方向垂直的平面展开，而沿着包括柱状突出部分12c的末端的突出部分展开。在第二实施例已经提供了对操作的详细描述，在本实施例中忽略该描述。
依据第四实施例的光波导装置11C具有与依据第一实施例的光波导装置11的优点(1)到(5)、以及依据第二实施例的光波导装置11A的优点(6)和(7)相同的优点。
对以上所述的实施例可以作如下修改。
以上说明的一个实施例只具有一个较窄部分16。然而，如图15(a)所示，可以交替地形成两个较窄部分16和三个较宽部分17，以便形成开口。该结构产生具有增加的光强度的两个会聚光。简而言之，只要与微小开口15的较宽部分17相邻形成至少一个较窄部分16，较窄部分16的数量就可以多于一个。
在以上说明的每一个实施例中，使用直线形成包括较窄部分16和较宽部分17的微小开口15。然而，可以使用曲线来形成微小开口15。例如，微小开口15的形状可以像图15(b)所示的哑铃那样。可选择的是，可以使用直线和曲线的组合来形成微小开口15。
在以上说明的每一个实施例中，对称地形成微小开口15。然而，只要交替地排列较窄部分16和较宽部分17，就可以任意地改变开口15的形状。例如，如图16(a)、16(b)和16(c)所示，只要较窄部分16和较宽部分17在与传输光的偏振方向相交的方向(在图16(a)到16(c)中的较窄部分16的宽度方向)上是连续的，微小开口15可以是不对称的。较窄部分16过短的长度(由图2中ay表示)不仅在机械上弱化了微小开口15，而且会阻碍在较窄部分16的部分18上产生表面等离激元。然而，如果沿着图16(c)所示的长度方向偏移(displace)较窄部分16的部分18来形成微小开口15，则降低了相互面对的部分18的长度，而不会导致以上提到的机械上的弱化，以及与产生表面等离激元有关的缺陷。
在以上说明的每一个实施例中，与光传输方向垂直的光波导13的任何横截面与微小开口15的形状相同。然而，光波导13的横截面沿着光的传输方向变化，例如如图17(a)和17(b)所示，在主体12中，光波导13的横截面可以大于微小开口15。如果通过后开口14进入的光的偏振方向是在图17(a)中的Y方向(垂直方向)，则较窄部分16和较宽部分17可以是沿着X方向(横向)连续的。
在以上说明的每一个实施例中，较窄部分16位于与光波导13的光传输方向垂直的横截面的中央。然而，如图18(a)和18(b)所示，可以使较窄部分16偏离光波导13的横截面的中央。同时，只要较窄部分16的宽度小于传输光的波长的一半，则较宽部分17的宽度与较窄部分16的宽度的比值可以比在以上说明的实施例中的比值大的多。即，只要较宽部分17的宽度大于较窄部分16的宽度，则较宽部分17的宽度可以是无穷大的。
在以上说明的每一个实施例中，该波导13通过主体12延伸。即形成的光波导13类似于隧道。然而，如图19(a)到20(b)所示，可以诸如在主体12的表面象形成沟槽那样来形成光波导13。在图19(a)和19(b)所示的修改中，从主体12的上表面开始形成较窄部分16，并且在较窄部分16的下面连续地形成较宽部分17。在图20(a)和20(b)所示的修改中，从主体12的上表面开始形成较窄部分16的矩形沟槽。图20(a)和20(b)中所示的修改的操作原理与图6(b)所示的比较实例1的操作原理相同。因此，依据本发明的光波导的末端开口不仅包括通过主体12延伸的光波导13的末端开口(图1和其他图中所示的微小开口15)，而且包括其开口被形成为在主体12的一侧上的沟槽的光波导20的末端开口(图19(a)和20(a)所示的末端微小开口15)。
此外，如图21(a)和21(b)所示，通过按照顺序从主体12的表面开始加工形成较宽部分17、较窄部分16、以及较宽部分17。在图19(a)到20(b)所示的修改中，光波导13的较窄部分16的位置离主体12的表面较近。在此情况下，在接近主体12的表面的部分，传输光的强度最大。为了增加集成光路的组装密度，需要将许多光波导排列在中间的较窄空间中。如果在这样的集成光路形成诸如光波导的沟槽，则由于光从光波导中出现在主体的表面，可能会导致短路。在图21(a)和21(b)所示的结构中，较宽部分17的其中之一暴露在主体12的表面。同时，较窄部分距离主体表面较远，在较窄部分中光强度最大。该结构在防止光波导13之间短路的方面非常有效。
在以上说明的每一个实施例中，在光波导13的两端都形成开口(后开口14和微小开口15)。然而，可以在光波导13中只形成微小开口15。即，在图17(a)和17(b)所示的修改中，可以封闭后开口14。在这种情况下，由底部的壁反射通过微小开口15进入光波导13的光，并且产生驻波。然后，将光引导到微小开口15的外部。该结构适合于照射收集模式(illumination collection mode)。
在以上说明的每一个实施例中，沿着光波导13中的直线形成较窄部分16(和里面部分18)。较窄部分16允许表面等离激元相互耦合，从而增加电场强度。较窄部分16还降低了表面等离激元的相位速度，从而对传输的光进行会聚。然而，如由图17(a)、17(b)、以及18(b)中的单点化线(alternate long and short line)所示，在光波导13中，较窄部分16(以及里面部分18)可以被分支。在这种情况下，可以形成诸如微小开口15的另外的末端开口，以便与分支的较窄部分16的末端对应。此外，不仅可以将较窄部分16分支为两个部分，还可以分支为三个部分。可以将较窄部分16分支为在许多位置上的许多部分。
当在集成光路中使用光波导13时，该结构非常实用。即，在集成光路中，必须在两维平面上路由(弯曲和分支)光波导，以便形成具有纳米级的精细光强度分布的光路。在与电场平行的两维平面中路由的光波导的光路被称为E平面光路。在与磁场平行的两维平面中路由的光波导的光路被称为H平面光路。
在图17(a)和17(b)中，较窄部分16(以及里面部分18)被分支。光波导13的电场主要沿着Y方向分布，磁场主要沿着X方向分布。由于较窄部分16在与X方向的磁场平行的两维平面上被分支，光波导13形成H平面光路。在图18(a)和18(b)中，较窄部分16(以及里面部分18)被分支。光波导13的电场主要沿着X方向分布，磁场主要沿着Y方向分布。由于较窄部分16在与X方向的电场平行的两维平面中展开，光波导13形成E平面光路。
在图17(a)和17(b)所示的光波导装置11中，形成H平面光路，并且较窄部分16的部分沿着Y方向相互面对。只要较窄部分16的宽度小于传输光的一半，即使每一个较宽部分17沿着Y方向是无穷大的，也会形成沿着被分支的较窄部分16的特别精细的光路。在图18(a)和18(b)所示的光波导装置11中，形成E平面，并且较窄部分16的部分沿着X方向相互面对。只要较窄部分16的宽度小于传输光的一半，即使每一个较宽部分17的宽度沿着X方向是无穷大的，也会形成沿着被分支的较窄部分16的特别精细光路。
可以如图22到24所示，修改图19(a)和19(b)所示的实施例。在图22的修改中，形成两个较窄部分16。较窄部分16的较低部分通过单一的较宽部分17相互连接。除了光波导13充满电介质而不是外部(空气)之外，图23的修改与图22的修改相同。例如，光波导13充满玻璃。在图24的修改中，使用不规则的线形成光波导13的横截面。如同在图23的修改中，光波导13可以用诸如玻璃的电介质充满。
在以上说明的每一个实施例中，使用相对复介电常数的实部是7.38的银(Ag)作为等离激元激活介质。只要相对复介电常数的实部是负值，可以使用其他类型的银(Ag)。只要相对复介电常数的实部是负值，可以使用金(Au)、铂、金和铂的合金、其他金属材料、或者半导体材料。
在以上说明的每一个实施例中，围绕光波导13的整个主体12由等离激活介质(银Ag)制成。然而，只要在较窄部分16相互面对的里面部分18由等离激元激活介质(银Ag)制成)，其他部分可以由不同于等离激元激活介质的材料制成。较窄部分16的相对部分只可以由等离激元激活介质(银Ag)制成，其中较窄部分16的相对部分在光波导13中从末端(微小开口15)延伸到后开口14。可将等离激元介质(银Ag)介质蒸发到包括较窄部分16的部分18的光波导13的内表面。
在以上说明的每一个实施例是中，将微小开口15的较窄部分16的宽度aX设置为预定值(例如，31nm)。只要宽度aX小于传输光波长的一半，可以改变宽度aX。同时，沿着与微小开口15的宽度方向(X方向)相交的Y方向的尺寸L可以按以上列出的几个尺寸进行变化。即，只要尺寸L大于尺寸计算值，尺寸L可以大于传输光的波长的一半。
在以上说明的每一个实施例中，与光传输方向垂直的光波导13的横截面与微小开口15相同，并且恒定不变地通往后开口14。然而，可以改变光波导13的形状。例如，可以使光波导13的形状逐渐变细，从而使横截面的面积从后开口14向微小开口15降小。
在以上说明的每一个实施例中，形成光波导13的内表面的界面S的介质是空气。然而，如图23的修改所表明的，光波导13可以充满诸如玻璃的电介质。
在以上说明的每一个实施例中，沿着光波导13的整个内表面形成较窄部分16。然而，可以只在微小开口15形成较窄部分16，其中微小部分15是光波导13的末端开口。作为对微小开口15的替换，可以在光波导13的光传输方向上在中途提供与微小开口15相似的部分，其中微小开口15具有连续形成的较窄部分16和较宽部分17。在这种情况下，末端开口和后开口(后侧)比传输光的波长更宽。
在第二和第三实施例中，突出部分12b是圆锥体的。然而，突出部分12b还可以是诸如棱锥体的形状。在第四实施例中，每一个突出部分12c的形状诸如矩形横截面的细柱体。然而，只要在柱体之间定义较窄部分，每一个突出部分12c可以具有半圆形的横截面、或者较细的伸长的矩形横截面。
现在将参考图25到28，描述依据第五实施例的光波导装置41。在本实施例中，光波导装置41是曝光掩模(包括十字线(reticle))。曝光掩模用于被称为分档器的投影曝光系统中。更具体地说，当在半导体衬底形成电路图案时，使用曝光掩模。在半导体衬底上，通过平版印刷术、或者通过投影和曝光，施加感光材料。
如图25所示，本实施例的光波导装置(偏光掩模)41包括主体42，主体是矩形的金属板。如同以上说明的实施例，主体12由银(Ag)制成。沿着厚度方向在主体42中形成光波导13。在主体42的前部42a和后部(未示出)形成微小开口15。微小开口15充当端孔(end opening)(末端开口和近端开口)。微小开口15的宽度小于光的波长。微小开口15具有交替排列的较窄部分16和一对较宽部分17。较窄部分大体位于前部42a的中央。如同第一实施例，将较窄部分16和较宽部分17中的每一个的宽度定义为沿着通过光波导13传输的光的偏振方向的尺寸，或者沿着图25所示的横向的尺寸。沿着与宽度垂直的方向连续地形成较窄部分16和较宽部分17。虽然，与主体42(以及前部42a)的尺寸相比，微小开口15的实际尺寸相当小，然而在图25和其他图中夸大了微小开口15的尺寸，从而容易识别微小开口15的独特的形状。
在本实施例中，较窄部分16的宽度是16nm，并且每一个较宽部分17的宽度是47nm。较窄部分16的长度是280nm，并且每一个较宽部分17的长度是93nm。主体的厚度42是78nm。因此，微小开口15的长度是466nm。
现在将描述本实施例的光波导装置41的操作。
当使用光波导装置41即曝光掩模，通过投影和曝光形成电路图案时，将装置41的主体42放置在图26所示的半导体衬底43上。将诸如酚醛清漆树脂的感光材料预先应用于半导体衬底43的表面，以便形成感光材料层44。主体42与感光材料44紧密接触。然后，将透明玻璃板45防止在主体42上，并且从上方照射投影光。即，如同以上说明的实施例，使用波长为488nm的光。该光是线偏振的平面波，并且光的偏振方向是图26所示的横向。该光作为投影光进入光波导13。此时，在光波导装置41中的光波导13中出现以下现象。
即，如同先前的实施例，在光波导13的内表面上产生表面等离激元。表面等离激元的电场相互耦合。结果，增加了较窄部分的界面之间的电场强度。
因此，由于电场的耦合，增加了通过光波导13传输的光的强度。具有增加的强度的传输光沿着纵向的较窄部分16，作为精细线会聚光(近场光)出现在微小开口15的较窄部分16的外部。然后，将半导体衬底43上的感光材料层44暴露给精细线会聚光。再然后，通过传统的蚀刻术，除去感光材料层44中不需要的部分。因此，在半导体衬底43上形成电路图案。电路图案的布线图案的直线部分(linear part)与精细线会聚光对应。
在本实施例中，由于沿着光传输方向的光波导13的横截面和与光传输方向垂直的横截面(以及微小开口15的形状)之间的不同，出现在微小开口15外部的线会聚光(近场光)的发散(diversion)(光强度的分布)发生变化。将参考图27(a)到28(b)讨论这一点。图27(a)是具有光波导13(以及微小开口15)的光波导装置41的正视图，与主体42的光传输方向垂直的光波导13的横截面只由较窄部分16构成，并且该横截面是拉长的(extended)矩形。图27(b)和27(d)是光波导装置41的正视图，每一个光波导装置41具有光波导13，在光波导13中连续地形成较窄部分16和较宽部分17。图27(c)是依据本实施例的光波导装置41的正视图，该光波导装置具有以上所述尺寸的光波导13和微小开口15。
在图27(a)中所示的光波导装置的微小开口15的宽度、或者光波导13的宽度是16nm，该宽度与依据第五实施例的微小开口15的较窄部分的宽度相同。微小开口15(以及较窄部分16)的长度、或者微小开口15的纵向尺寸是280nm，该尺寸与本实施例的较窄部分16的尺寸相同。除了每一个较宽部分的长度(例如62nm)小于本实施例的较宽部分的长度(93nm)之外，在图27(b)所示的光波导装置41的光波导13的微小开口15与本实施例的微小开口相同。除了每一个较宽部分的长度(例如109nm)大于本实施例的较宽部分的长度(93nm)之外，在图27(d)所示的光波导装置41的光波导13的微小开口15与本实施例的微小开口相同。如同第二实施例的图11(a)和11(b)所示，在图27(a)到27(d)的微小开口15的左边，由虚线和双点化线分别显示每一个会聚光的亮区20a和外围光的微明区20b。
图28(a)显示当在相同的条件下光通过图27(a)到27(d)中的每一个所示的光波导装置41的光波导13时，在图27(a)到27(d)的每一个中，沿着包括微小开口15的中心的垂直假想平面的光的强度分布。同样地，图28(b)显示在图27(a)到27(d)的每一个中，包括微小开口1 5的中心的横向假想平面的光强度分布。在图28(a)和28(b)中，曲线a表示通过图27(a)所示的微小开口15的光的光强度分布，曲线b表示通过图27(b)所示的微小开口15的光的光强度分布，曲线c表示通过图27(c)所示的微小开口15的光的光强度分布，曲线d表示通过图27(d)所示的微小开口15的光的光强度分布。
在图27(a)的光波导装置41中，在包括微小开口15的中心的范围上光强度较高。然而，亮区20a不延伸到微小开口15的纵向末端。这些末端(end)在微明区20b中，并且光强度较低。在光波导装置41中，亮区20a扩展到微小开口15的纵向末端。然而，沿着微小开口15的整个长度，光强度发生显著地变化。在图27(d)的光波导装置41中，光强度在微小开口15的纵向末端最大，并且在中心较小。这些光波导装置41不适合用作曝光掩模。
与图27(a)、(b)和(d)中的光波导装置大不相同，图27(c)所示的光波导装置41的光强度相当高，并且沿着微小开口15的较窄部分16的整个长度几乎不发生变化。即，依据较窄部分16的尺寸，获得具有均匀光强度的会聚光。会聚光的宽度和长度分别是16nm和280nm。图28(a)和28(b)显示由1.0表示入射光的光强度的情况，发出的光强度是入射光强度的2.3倍。
因此，除了第一实施例的光波导装置11的优点(1)到(5)之外，本实施例的光波导装置41具有以下的优点。
现在，已经提出了使用受激准分子激光器的电子枪在半导体衬底43上形成精细电路图案的技术。然而，为了可靠地形成精细线图案，受激准分子激光器技术还有需要克服的挑战，并且成本很高。与此相反，如果使用光波导装置41作为曝光掩模，则可以使用传统的投影曝光系统(分档器)，这通过价格较低的平版印刷术就可以形成精细线电路图案。
可以对依据第五实施例的光波导装置41作如下修改。
与光传输方向垂直的光波导13的横截面和微小开口15的形状可以诸如从上方观察时的字母L。即，光波导13和微小开口15可以具有两个较窄部分16，这两个较窄部分16在末端相互连接，并且形成直角。这可以容易地形成电路图案的垂直部分。在这种情况下，优选的是，在较窄部分16的垂直连接处的周围形成较宽部分。现在将描述这一点。
在图29(a)所示的光波导装置41的情况下，光波导13的微小开口15是L形的。较窄部分16相互连接以便形成直角。在微小开口15中没有形成较宽部分17。图29(b)显示出现在图29(a)的微小开口之外的会聚光的分布。如图29(b)所示，亮区20a以及微明区20b没有相互连接。因此，图29(a)的光波导装置41不能用于形成电路图案中的垂直部分。
在图30(a)所示的光波导装置41的情况下，光波导13的微小开口15是L形的。较窄部分16相互连接而形成直角。同时，在每一个较窄部分16的末端形成较宽部分17。同时，在较窄部分16的连接处形成较宽部分17，其中较窄部分垂直相交。因此，当其偏振方向是图30(a)中的横向的水平偏振波、以及其偏振方向是图30(a)的垂直方向的垂直偏振波进入光波导装置41的光波导13时，产生图30(b)所示的亮区20a和微明区20b。即，依据较窄部分16的宽度和长度，获得具有均匀光强度的线性会聚光。会聚光形成字母L。
现在将参考图31和32描述依据第六实施例的光波导装置51。在本实施例中，光波导装置51是偏光器。该偏光器是用于从包括所有方向的偏振光的光(例如，自然光)中获得预定方向的偏振光的装置。偏光器还用于检查是否存在任何偏振光。例如，偏光器还用作用于分解为光谱的分光器。
如图31所示，本实施例的光波导装置(偏光器)51包括主体52，该主体是矩形金属板。如同以上说明的实施例，主体12由银(Ag)制成。沿着厚度方向在主体52中形成光波导13。在本实施例，光波导13的数量是三个。在主体52的前部42a和后部(未示出)上形成微小开口15。微小开口15充当端孔(末端开口和近端开口)。每一个微小开口15的宽度小于光的波长。
如同依据第三实施例的光波导装置11B，形成依据第六实施例的每一个微小开口15诸如拉长的矩形。即，每一个微小开口15不具有较宽部分，并且它的宽度沿着整个长度是恒定不变的。换句话说，微小开口15是线状的切口。形成较窄部分16的微小开口15中的每一个相互平行排列。将每一个微小开口15的宽度定义为沿着通过对应的光波导13传输的光的偏振方向的尺寸、或者沿着如图31所示的X方向的尺寸。将每一个微小开口15形成为沿着与宽度方向垂直的方向、或者沿着图31所示的Y方向延伸的矩形。虽然与主体52(以及前部52a)的尺寸相比，每一个微小开口15的实际尺寸相当小，但是，在图31中夸大微小开口15的尺寸。
在本实施例中，每一个微小开口15即较窄部分16的宽度是16nm。每一个微小开口15(以及每一个较窄部分16)的长度，即微小开口15的尺寸是例如559nm。主体52的厚度是例如78nm。在每一对相邻的微小开口15之间的间距是62nm。如图31所示，将玻璃衬底53固定到主体52的后面，或者与前部52a相反的一侧。
现在将描述本实施例的光波导装置51(偏光器)的操作。
假设由图31中的箭头表示的光从光波导装置51的后部(玻璃衬底53)进入光波导13，并且光的波长为488nm。以X方向偏振的入射光的光分量(light component)通过光波导13，并且作为传输光，以Z方向从微小开口15中发出。然而，不会传输和发出在图31中按照Y方向偏振的光分量。因此，其偏振方向与微小开口15的纵向(图31中的Y方向)垂直的光通过装置51，并且从装置51中发出。
与主体52的前部52a的整个面积相比，光波导装置(偏光器)51的光波导13(以及微小开口15)的面积极其小。然而，如同光波导装置11、11A、11B、11C、以及41的情况，主体52由其相对复介电常数的实部为负的电介质(等离激元激活介质)、或者银(Ag)制成，其中当在本实施例中的传输光的波长为488nm时，相对复介电常数的实部是一7.38。
因此，由于表面等离激元的电场的耦合，增加了在进入光波导13的光中按照X方向偏振的光分量(由入射偏振平面(图31中)和X轴定义光分量的角度是0度)的电场强度。具有增加的强度的光分量被作为传输光发出。这个现象的原因在于：如同以上说明的实施例，在每一个光波导13的内表面产生的表面等离激元的电场在宽度方向的界面上相互耦合。进入每一个光波导13的光包括光分量。对于某些光分量，由入射偏振平面和X轴定义的角度不是0度。在具有除了0度之外的角度的光分量之中，从光波导13的微小开口15中少量发出具有减小角度的光分量。
在图32中，水平轴表示由图31的X轴和进入每一个光波导13的光(偏振光)的入射偏振平面定义的角度。如果光的角度是90度，则光的偏振方向是图31中的Y方向。如果光的角度是0方向，则光的偏振方向是图31中的X方向。在图32中，垂直轴表示通过每一个光波导13(以及微小开口15)的传输光的能量。更具体地说，将每一个光波导13中单位面积的入射光的能量定义为1，并且依据此值，测量传输光的能量。在图32中，黑色的圆点表示在假定只存在一个光波导13、并且光波导13的宽度和长度分别是16nm和559nm的情况下、执行的仿真结果。黑色方点表示在假定存在具有与第一仿真相同尺寸的两个平行光波导13的情况下执行的仿真结果。
如从图32中显而易见，当由入射偏振平面和X轴定义的角度离0度更近时，传输光的能量更大。与其中只设置了一个光波导13的黑色圆点的情况相比，在其中设置两个平行的光波导13的黑色方形点的情况下，该趋势更显著。在上述的仿真中，使用依据波数(2π/波长)定义的单位面积测量能量。更具体地说，将在每一边等于78nm的方形(78nm×78nm)的单位面积的能量定义为1。这是依据以下的原因：当依据波数定义矩形的每一边时，满足了等式(78×(2π/488)＝1)。在这种情况下，在图32中由黑色圆点表示的仿真的光波导装置51的入射光能量为1.44。在这种情况下，来自光波导13的微小开口15的传输光的能量为1.89。
显然，这些结果遵循了能量守恒定律。然而，这些结果是由于在具有线状开口的光波导13的内表面上产生的表面等离激元的电场的相互耦合造成的，因此通过具有更大的横截面积的光波导的入射光的能量被集中。为了获得包括具有以上所示的横截面的光波导13的光波导装置51(偏振器)的偏振特征，计算传统的消光比(extinction ratio)ψ。由等式ψ＝P1/P210Log×(900)来计算消光比。该结果是30(dB)(分贝)。
在计算消光比ψ的等式中，P1表示当入射偏振平面和X轴定义的角度是0度时的传输光的能量。P2表示当由入射偏振平面和X轴定义的角度是90度时的传输光的能量。同样地，在由黑色方点表示的仿真结果的光波导装置51的情况下，入射能量是2.88，并且传输光的能量是8.00。消光比ψ大体等于32(dB)(ψ10Log×(1625)＝32(dB))。
因此，除了第一实施例的光波导装置11的优点(1)到(5)之外，本实施例的光波导装置51(偏光器)具有以下的优点。
即，第六实施例简化了在分光器中使用的偏光器(偏振板)的结构，因而降低了成本。同时，第六实施例可以增加偏振光分量的强度，从而发出具有增加的强度的光。
依据第六实施例的光波导装置51可以作如下修改。
可以容易地改变光波导13的数量，只要存在一个或者多个光13。只要光波导13的微小开口15(较窄部分16)是平行的，微小开口15不需要沿着图31的X方向延伸。即，参考图32，只要获得所期望大小的传输光能量，每一个微小开口15可以在以预定角度与X方向相交的方向上延伸。
要认识到本发明的实例和实施例是说明性的而非限定性的，本发明不局限于这里所提供的细节，而可以在所附权利要求的范围和等价物内进行修改。

Claims (14)

1.一种光波导装置，其特征在于它包括：
光波导，它沿着与第二和第三方向垂直的第一方向传输具有预定波长的光，第二和第三方向相互垂直；以及
定义表面，它定义光波导，其中定义表面包括沿着第二方向相互面对的一对相对的部分，其中，相对的部分之间的距离小于通过光波导传输的光的波长的一半，以及，其中，在定义表面之间，至少相对的部分由等离激元激活介质制成。
2.根据权利要求1所述的光波导装置，其特征在于：沿着与第一方向垂直的、并且与相对的部分相交的平面的光波导的横截面的尺寸大于相对于第三方向的预定值，其中，通过使用真空中的光速来除当光波导传输光时在相对的部分上产生的表面等离激元的相位速度，并且将相除得到的结果乘以光的波长的一半，来计算预定值。
3.根据权利要求1所述的光波导装置，其特征在于：光波导具有用于通过光波导传输的光的出口，其中，在与出口对应的定义表面的部分上至少提供相对的部分。
4.根据权利要求3所述的光波导装置，其特征在于：沿着与第一方向垂直的任意平面的光波导的横截面与出口的形状相同。
5.根据权利要求3所述的光波导装置，其特征在于：还包括其中开有出口的突出部分，突出部分按照光通过光波导传输的方向突出，其中，至少相对的部分的部分位于与光传输的方向上最突出的出口的部分对应的定义表面的部分上。
6.根据权利要求4所述的光波导装置，其特征在于：光波导是多个光波导的其中之一，其中，光波导的出口是相互平行地延伸的线状的切口。
7.根据权利要求1所述的光波导装置，其特征在于：相对的部分之间的距离小于通过光波导传输的光的波长的五分之二。
8.根据权利要求7所述的光波导装置，其特征在于：相对的部分之间的距离小于通过光波导传输的光的波长的十分之三。
9.根据权利要求8所述的光波导装置，其特征在于：相对的部分之间的距离小于通过光波导传输的光的波长的五分之一。
10.根据权利要求9所述的光波导装置，其特征在于：相对的部分之间的距离小于通过光波导传输的光的波长的十分之一。
11.根据权利要求1到10的其中之一所述的光波导装置，其特征在于：相对的部分中的每一个是第一相对的部分，其中，定义表面还包括沿着第二方向相互面对的一对第二面对部分，以及，其中，在第二相对部分之间的距离大于第一相对部分的距离。
12.根据权利要求1到10的其中之一所述的光波导装置，其特征在于：等离激元激活介质是其相对复介电常数的实部是负值的电介质。
13.根据权利要求11所述的光波导装置，其特征在于：相对于第三方向，与第一相对的部分连续地形成第二相对的部分。
14.根据权利要求13所述的光波导装置，其特征在于第一相对的部分是多个成对的第一相对的部分中一对，其中，相对于第三方向交替地并且连续地排列第一相对的部分和第二相对的部分。
CNB031438164A 2002-07-25 2003-07-25 光波导装置 Expired - Fee Related CN1284986C (zh)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002217084 2002-07-25
JP2002217084 2002-07-25
JP2003018997A JP3668779B2 (ja) 2002-07-25 2003-01-28 光導波装置
JP2003018997 2003-01-28

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1482473A true CN1482473A (zh) 2004-03-17
CN1284986C CN1284986C (zh) 2006-11-15

Family

ID=30002395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB031438164A Expired - Fee Related CN1284986C (zh) 2002-07-25 2003-07-25 光波导装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6947634B2 (zh)
EP (1) EP1385175B1 (zh)
JP (1) JP3668779B2 (zh)
CN (1) CN1284986C (zh)
DE (1) DE60313403T2 (zh)
SG (1) SG105581A1 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1965226B (zh) * 2004-06-11 2010-09-22 国立大学法人岐阜大学 光波导装置
CN102707375A (zh) * 2007-03-19 2012-10-03 三星电子株式会社 金属波导及其制造方法、光传输模块和热辅助磁记录头
CN107271470A (zh) * 2017-04-19 2017-10-20 电子科技大学 一种太赫兹波传输聚束系统
CN111684346A (zh) * 2018-02-14 2020-09-18 国立大学法人东京工业大学 光束偏转装置

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4289918B2 (ja) * 2003-05-01 2009-07-01 キヤノン株式会社 位置検出装置、及び該位置検出装置を有するアライメント装置
KR100868246B1 (ko) * 2004-06-11 2008-11-11 기후고꾸리츠 다이가꾸호오징 기후다이가꾸 광도파 장치
JP4574250B2 (ja) * 2004-06-30 2010-11-04 キヤノン株式会社 フォトマスク
WO2007018230A1 (ja) * 2005-08-10 2007-02-15 Osaka University 光プローブ
US7951583B2 (en) 2006-03-10 2011-05-31 Plc Diagnostics, Inc. Optical scanning system
US9976192B2 (en) 2006-03-10 2018-05-22 Ldip, Llc Waveguide-based detection system with scanning light source
US8288157B2 (en) 2007-09-12 2012-10-16 Plc Diagnostics, Inc. Waveguide-based optical scanning systems
US9423397B2 (en) 2006-03-10 2016-08-23 Indx Lifecare, Inc. Waveguide-based detection system with scanning light source
US9528939B2 (en) 2006-03-10 2016-12-27 Indx Lifecare, Inc. Waveguide-based optical scanning systems
JPWO2007105593A1 (ja) 2006-03-13 2009-07-30 日本電気株式会社 フォトダイオード、およびその製造方法、ならびに光通信デバイスおよび光インタコネクションモジュール
US7844142B2 (en) 2006-08-31 2010-11-30 Micron Technology, Inc. Communication methods, methods of forming an interconnect, signal interconnects, integrated circuit structures, circuits, and data apparatuses
US9046649B2 (en) 2006-08-31 2015-06-02 Micron Technology, Inc. Communication methods, methods of forming an interconnect, signal interconnects, integrated circuit structures, circuits, and data apparatuses
KR100783365B1 (ko) 2006-09-29 2007-12-07 한국전자통신연구원 광도파로 소자
JPWO2008136479A1 (ja) 2007-05-01 2010-07-29 日本電気株式会社 導波路結合型フォトダイオード
GB2461026B (en) 2008-06-16 2011-03-09 Plc Diagnostics Inc System and method for nucleic acids sequencing by phased synthesis
JP4520524B2 (ja) * 2008-11-04 2010-08-04 株式会社日立製作所 熱アシスト記録用磁気ヘッドスライダ及びそれを用いた熱アシスト記録装置
US8092704B2 (en) 2008-12-30 2012-01-10 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. System, method and apparatus for fabricating a c-aperture or E-antenna plasmonic near field source for thermal assisted recording applications
US7880996B2 (en) * 2008-12-31 2011-02-01 Hitachi Global Storage Technologies Netherlands B.V. Ridge wave-guide for thermal assisted magnetic recording
US20110292774A1 (en) * 2009-02-17 2011-12-01 Kou Osawa Near-field light emitting device, optical recording head and optical recorder
CA2759396A1 (en) 2009-04-29 2010-11-04 Plc Diagnostics Inc. Waveguide-based detection system with scanning light source
US10018566B2 (en) 2014-02-28 2018-07-10 Ldip, Llc Partially encapsulated waveguide based sensing chips, systems and methods of use
US9053722B1 (en) * 2014-07-23 2015-06-09 HGST Netherlands B.V. Split-ring resonator (SRR) NFT design for use in HAMR
US11181479B2 (en) 2015-02-27 2021-11-23 Ldip, Llc Waveguide-based detection system with scanning light source
US9472230B1 (en) * 2015-04-20 2016-10-18 Headway Technologies, Inc. Plasmon generator including a main body and a front protrusion

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3477271D1 (en) * 1984-12-28 1989-04-20 Ibm Waveguide for an optical near-field microscope
US5789742A (en) * 1996-10-28 1998-08-04 Nec Research Institute, Inc. Near-field scanning optical microscope probe exhibiting resonant plasmon excitation
JP3513448B2 (ja) * 1999-11-11 2004-03-31 キヤノン株式会社 光プローブ
EP1247122A1 (en) 1999-12-23 2002-10-09 Spectalis Corporation Optical waveguide structures
WO2002010830A2 (en) * 2000-07-27 2002-02-07 Zetetic Institute Multiple-source arrays for confocal and near-field microscopy
JP3574794B2 (ja) 2001-06-05 2004-10-06 独立行政法人 科学技術振興機構 プローブ及びその製造方法
CA2450836A1 (en) 2001-06-22 2003-01-03 Spectalis Corp. Optical waveguide structures
JP4245117B2 (ja) 2001-06-22 2009-03-25 セイコーインスツル株式会社 光情報記録再生装置
US6549687B1 (en) * 2001-10-26 2003-04-15 Lake Shore Cryotronics, Inc. System and method for measuring physical, chemical and biological stimuli using vertical cavity surface emitting lasers with integrated tuner
AU2004220469B2 (en) * 2001-11-29 2010-07-29 3M Innovative Properties Company Methods of improving skin quality

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1965226B (zh) * 2004-06-11 2010-09-22 国立大学法人岐阜大学 光波导装置
CN102707375A (zh) * 2007-03-19 2012-10-03 三星电子株式会社 金属波导及其制造方法、光传输模块和热辅助磁记录头
CN107271470A (zh) * 2017-04-19 2017-10-20 电子科技大学 一种太赫兹波传输聚束系统
CN107271470B (zh) * 2017-04-19 2019-03-29 电子科技大学 一种太赫兹波传输聚束系统
CN111684346A (zh) * 2018-02-14 2020-09-18 国立大学法人东京工业大学 光束偏转装置
CN111684346B (zh) * 2018-02-14 2023-09-26 国立大学法人东京工业大学 光束偏转装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3668779B2 (ja) 2005-07-06
DE60313403T2 (de) 2007-09-06
CN1284986C (zh) 2006-11-15
US20040062477A1 (en) 2004-04-01
JP2004109965A (ja) 2004-04-08
DE60313403D1 (de) 2007-06-06
EP1385175A1 (en) 2004-01-28
SG105581A1 (en) 2004-08-27
EP1385175B1 (en) 2007-04-25
US6947634B2 (en) 2005-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1284986C (zh) 光波导装置
CN1249694C (zh) 具有耦合器的集成式光学头
CN1468385A (zh) 表面等离子体偏振子带隙结构
Chen et al. Subwavelength imaging and detection using adjustable and movable droplet microlenses
CN1878984A (zh) 面光源装置和使用该面光源装置的设备
CN112166355B (zh) 具有扇出中介层的绝热耦合光子系统
JPS59187301A (ja) 光フアイバ
EP3040750A1 (en) Device and method for performing lens-free imaging
US3656832A (en) Micro-optical imaging apparatus
JP2000074848A (ja) 透光性物質の不均一性検査方法及びその検査装置
EP2500755A2 (en) Optical connector and endoscope system
JP2016206510A (ja) 光モジュール
US6775452B2 (en) Phosphor coated waveguide for efficient collection of electron-generated photons
Lüngen et al. 3D optical coupling techniques on polymer waveguides for wafer and board level integration
CN1195216C (zh) 一种光学仪器内部光学元件状况的检测方法
JP6765210B2 (ja) 光ファイバ・石英ブロック接合構造及びその製造方法
CN110082857A (zh) 一种基于金属纳米颗粒耦合结构的弯曲微纳光波导
CN211236362U (zh) 硅光子芯片光功率测量装置、设备及系统
Li et al. Optimization of light guide plate with microstructures for extra light modern backlight module
TWI417586B (zh) 導光板及其製造方法，以及採用該導光板之背光模組
JP2023523357A (ja) マルチファイバライトガイド、マルチファイバライトガイドを備えた素子、およびその製造方法
CN110955002A (zh) 硅光子芯片光功率测量装置、设备、系统及测量方法
JP2007225796A (ja) 光学結合装置とその製造方法
CN101634730B (zh) 光转化系统及方法
KR101753898B1 (ko) 표면 플라즈몬 여기 장치

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20061115

Termination date: 20130725