KR102040881B1 - Optical modulation element with wideband nonlinear optical response - Google Patents

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유재연
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Abstract

Disclosed is an optical modulation device for inducing a wideband nonlinear optical response in a free space by using a plasmonic resonance structure. The optical modulation device according to the present invention comprises: a multi-quantum-well (MQW) layer providing a nonlinear response related to subband transition in a nonlinear optical process; and at least one nanoantenna array disposed on the upper part of the MQW layer, and coupled to the subband transition to perform electromagnetic resonance. The MQW layer has a structure in which well layers and barrier layers are alternately stacked, wherein at least three well layers are prepared. Nanoantennas of the at least one nanoantenna array are symmetrical with respect to a long axis crossing the nanoantennas in the longitudinal direction, and have a symmetrical geometric shape with respect to a short axis perpendicular to the long axis in the same plane.

Description

광대역 비선형 광학 응답을 갖는 광 변조 소자{OPTICAL MODULATION ELEMENT WITH WIDEBAND NONLINEAR OPTICAL RESPONSE} OPTICAL MODULATION ELEMENT WITH WIDEBAND NONLINEAR OPTICAL RESPONSE

본 발명의 개념에 따른 실시 예는 광 변조 소자에 관한 것으로, 특히 광학 메타물질(metamaterials)에서 부밴드 전이(intersubband transition)에 결합된 플라즈모닉 공진기(plasmonic resonators)에 기초한 광대역 비선형 광학 응답을 갖는 메타표면에 관한 것이다.Embodiments in accordance with the inventive concept of the present invention relate to optical modulation devices, in particular meta having a broadband nonlinear optical response based on plasmonic resonators coupled to intersubband transitions in optical metamaterials. It is about the surface.

광학 메타물질 분야는 빛과의 선형 상호작용을 기초로 시연된 많은 응용과 함께 수퍼 해상도 이미징과 광학 클로킹(cloaking)을 포함하여 최근 몇 년 동안 발전되어 왔다. The field of optical metamaterials has evolved in recent years, including super resolution imaging and optical cloaking, with many applications demonstrated based on linear interactions with light.

최근에는 나노 스케일에서의 광학 스위칭과 메모리 뿐만 아니라 효율적인 주파수 변환과 매우 완화된 위상접합 (phase-matching) 조건의 광학적 제어가 가능한 맞춤형 비선형 응답을 갖는 광학 메타물질이 활발히 연구되고 있으며, 메타물질 설계의 자유도 증가 및 메타물질 기반의 새로운 응용분야 개척이 이루어 지고 있다.Recently, optical metamaterials with nanoscale optical switching and memory, as well as custom nonlinear responses capable of efficient frequency conversion and optical control of highly relaxed phase-matching conditions, have been actively studied. Increasing degrees of freedom and new applications based on metamaterials are being explored.

지금까지 메타물질의 비선형성은 플라즈모닉 메탈의 자연적 비선형 응답을 이용하거나, 플라즈모닉 나노안테나와 자연 비선형 광결정을 결합해 비선형성을 이용해왔다. 거대한 비선형 광학 응답을 실현하기 위한 다른 접근법은 n-도핑된 다중 양자 우물(multi-quantum-well(MQW)) 이종접합 반도체 헤테로구조에서 양자 공학으로 설계가능한 전자부밴드 전이에 의해 제시되었다. n-도핑된 MQW 구조에서 발생하는 전자 전도대 부밴드 전이를 이용하여, 기존의 자연에 존재하는 비선형 물질에 비해 3-4오더(천~만배) 높은 제2차 비선형 전기 감수율(2nd order nonlinear susceptibility,

Figure 112018057812196-pat00001
, 총 27개 성분)을 갖도록 설계될 수 있음이 알려져 있다.Until now, nonlinearity of metamaterials has been exploited by using the natural nonlinear response of plasmonic metal or by combining plasmonic nanoantennas with natural nonlinear photonic crystals. Another approach to realizing a huge nonlinear optical response has been presented by quantum engineering electronic subband transitions in n-doped multi-quantum-well (MQW) heterojunction semiconductor heterostructures. By utilizing electron conduction band subband transitions occurring in n-doped MQW structures, 2nd order nonlinear susceptibility, which is 3-4 orders higher (thousands to tens of thousands) higher than conventional nonlinear materials in nature,
Figure 112018057812196-pat00001
It is known that it can be designed to have a total of 27 components).

도 1의 (a)는 InGaAs/AlInAs 이종접합구조를 이용한 MQW 구조의 한주기 전도대 다이어그램이다. 도 1의 (a)를 참조하면, 주파수 w의 빛은 전자 부밴드 전이(1->2 또는 2->3)에 사용되며 전자 부밴드 전이(3->1)에 의해 제2고조파 발생(w+w=2w)을 얻을 수 있다.FIG. 1A is a one-cycle conduction band diagram of an MQW structure using an InGaAs / AlInAs heterojunction structure. Referring to (a) of FIG. 1, the light of frequency w is used for the electronic subband transition (1-> 2 or 2-> 3) and the second harmonic is generated by the electronic subband transition (3-> 1). w + w = 2w).

도 1의 (b)는 도 1의 전자 부밴드 사이에서 유도되는 제2차 비선형 전기 감수율을 나타낸다. 도 1의 (b)를 참조하면, 다중양자우물구조에서 발생하는 거대 비선형 반응은 TM편광, 즉 z-축 전기장 성분을 갖는 편광에만 동작하는 특징으로 인해 z-축 성분인

Figure 112018057812196-pat00002
만 매우 큰 값을 가진다. 여기서 방향 z-축 방향은 MQW 구조에서 반도체 층에 수직인 것으로 정의된다. 따라서, 다중양자우물구조의 거대 비선형성은 광도파로 기반의 구조에 적용되고 있으나, 구조층에 수직으로 입사된 빛에 대한 비선형 반응을 이용하는 자유공간에서의 응용은 제한적이었다.FIG. 1B shows the second order nonlinear electrical susceptibility induced between the electronic subbands of FIG. 1. Referring to FIG. 1 (b), the large nonlinear reaction occurring in the multi-quantum well structure is a z-axis component due to its characteristic of acting only for polarization with TM polarization, i.e., z-axis electric field component.
Figure 112018057812196-pat00002
Only has a very large value. The direction z-axis direction here is defined as perpendicular to the semiconductor layer in the MQW structure. Therefore, the large nonlinearity of the multi-quantum well structure is applied to the optical waveguide-based structure, but its application in the free space using the nonlinear response to light incident perpendicularly to the structural layer is limited.

미국 등록 특허 공보 제9,733,545호에는 수직으로 입사된 빛에 대해서 거대 비선형성을 유도할 수 없는 단점을 극복하기 위하여 도 2의 (a)와 같이 MQW 구조층과 플라즈모닉 나노공진구조를 접목시켜 자유공간에서 동작하는 비선형 메타표면이 제시되어 있다. U.S. Patent No. 9,733,545 discloses a free space by combining an MQW structure layer and a plasmonic nano resonance structure as shown in FIG. A nonlinear metasurface that operates at is presented.

따라서, 비선형 메타표면 구조는 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이 플라즈모닉 나노공진구조에 의해 결정되는 비선형 광학 프로세스에 의해 들어오고 나가는 파의 임의의 편광 및 입사각에 대해 매우 큰 비선형적인 응답을 생성하고, 동작 파장보다 매우 얇은 (sub-wavelength) 구조에서 발생하는 매우 큰 비선형적인 응답으로 인해서 매우 완화된 위상접합 조건 및 효율적인 주파수 변환을 생성할 수 있다.Thus, the nonlinear metasurface structure produces a very large nonlinear response to any polarization and angle of incidence of the incoming and outgoing wave by the nonlinear optical process determined by the plasmonic nanoresonance structure as shown in FIG. And a very large nonlinear response that occurs in a sub-wavelength structure that is much thinner than the operating wavelength, resulting in very relaxed phase junction conditions and efficient frequency conversion.

그러나 상기 선행기술문헌은 MQW구조의 거대 제2차 비선형 전기감수율이 부밴드전이에 의한 공진특성을 기반으로 발생하며, 이로 인해 공진파장 근처에서만 높은 비선형성을 갖게 되므로, 거대 제2차 비선형 전기 감수율을 이용한 제2 고조파 발생(second harmonic generation(SHG)) 동작 파장 또한 부밴드 전이 공진파장 근처로 제한되는 문제점이 있다.However, the above prior art document indicates that the large second order nonlinear electrical susceptibility of the MQW structure is generated based on the resonance characteristics due to the subband transition, and thus has a high nonlinearity only near the resonant wavelength. The second harmonic generation (SHG) operating wavelength is also limited to near the subband transition resonance wavelength.

미국 등록 특허 공보 제9,733,545호United States Patent Publication No. 9,733,545

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 광 변조 소자는 세 개의 양자우물 구조와 상기 양자우물구조에 전압에 따른 제2차 비선형 전기감수율 변조현상 및 전압 인가가 가능한 플라즈모닉 공진구조를 이용하여 자유공간에서 광대역 비선형 광학 응답을 유도하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, the optical modulation device of the present invention three quantum well structure and the second non-linear electrical susceptibility modulation phenomenon according to the voltage and voltage applied to the quantum well structure plasma The objective is to induce a wideband nonlinear optical response in free space using a monaural resonant structure.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광 변조 소자는 비선형 광학 프로세스에서 부밴드 전이와 관련된 비선형 응답을 제공하는 다중 양자 우물(multi-quantum-well(MQW)) 층과, 상기 MQW 층의 상부에 배치되고 상기 부밴드 전이에 결합되어 전자기 공진을 하는 하나 이상의 나노 안테나 어레이를 포함하고, 상기 MQW 층은 우물층과 장벽층이 교대로 반복 적층된 구조를 갖고, 상기 우물층은 적어도 3개이고, 상기 하나 이상의 나노 안테나 어레이의 나노 안테나는 상기 나노 안테나의 길이 방향으로 가로지르는 장축선을 기준으로 비대칭이고, 동일 평면에서 상기 장축선에 직교하는 단축선을 기준으로 대칭인 기하학적 형태를 가진다.The optical modulation device of the present invention for achieving the above object is a multi-quantum-well (MQW) layer that provides a nonlinear response associated with the subband transition in a nonlinear optical process, and the top of the MQW layer At least one nanoantenna array coupled to the subband transitions for electromagnetic resonance, wherein the MQW layer has a structure in which a well layer and a barrier layer are alternately repeatedly stacked, the at least three well layers, The nanoantennas of the at least one nanoantenna array have an asymmetrical geometry with respect to the major axis traversing the longitudinal direction of the nanoantenna and a symmetrical geometric form with respect to the minor axis orthogonal to the major axis in the same plane.

상기 광 변조 소자는 상기 MQW 층의 하부에 배치되는 접지층을 더 포함한다.The light modulation device further includes a ground layer disposed below the MQW layer.

상기 하나 이상의 나노 안테나 어레이의 나노 안테나와 접지층 각각은 전극으로 사용되고, 상기 MQW 층의 공진 주파수를 제어하고 시프트하기 위해 상기 MQW 층을 가로질러 전압이 인가된다.Each of the nanoantenna and ground layer of the at least one nanoantenna array is used as an electrode and a voltage is applied across the MQW layer to control and shift the resonant frequency of the MQW layer.

상기 인가된 전압에 따라 상기 MQW 층의 전자 부밴드 에너지 준위가 조절된다.The electron subband energy level of the MQW layer is adjusted according to the applied voltage.

상기 나노 안테나 어레이는 상보적 분할링 공진기(complementary split-ring-resonator(CSRR) 형상으로 패턴화되고, 제1축 방향으로 상기 CSRR 형상 사이에 나노 갭이 포함된다.The nanoantenna array is patterned into a complementary split-ring-resonator (CSRR) shape and includes a nanogap between the CSRR shapes in a first axis direction.

상기 나노 안테나는, 상기 제1축 방향으로 길이 방향을 갖는 제1 영역과, 상기 제1 영역의 중심에서 상기 제1축 방향과 직교하는 제2축 방향으로 볼록하게 돌출된 제2 영역과, 상기 제1 영역의 양 끝단에 상기 제2축 방향으로 볼록하게 돌출된 제3 영역과 제4 영역을 포함한다.The nano-antenna may include a first region having a longitudinal direction in the first axial direction, a second region protruded convexly in a second axial direction orthogonal to the first axial direction at the center of the first region, and Both ends of the first region include a third region and a fourth region which protrude convexly in the second axial direction.

입사되는 빛의 주파수에 따라 상기 제1 영역의 제1축 방향의 길이가 결정되고, 방출되는 빛의 주파수에 따라 상기 제1 영역의 제2축 방향의 길이와 제2 영역의 제1축 방향의 길이 및 제2축 방향의 길이가 결정된다.The length in the first axis direction of the first region is determined according to the frequency of incident light, and the length in the second axis direction of the first region and the first axis direction of the second region is determined according to the frequency of light emitted. The length and the length in the second axial direction are determined.

상기 제1 영역의 제1축 방향의 길이는 상기 제1 영역의 제2축 방향의 길이와 제2 영역의 제2축 방향의 길이를 합한 길이보다 더 길다.The length in the first axial direction of the first region is longer than the sum of the length in the second axial direction of the first region and the length in the second axial direction of the second region.

상기 나노 안테나는, 상기 제1 영역의 상기 제1축 방향을 기준으로 상기 제 3 영역과 마주보는 제5 영역과, 상기 제1 영역의 상기 제1축 방향을 기준으로 상기 제 4 영역과 마주보는 제6 영역을 더 포함한다.The nanoantenna may include a fifth region facing the third region based on the first axial direction of the first region, and facing the fourth region based on the first axial direction of the first region. And a sixth region.

상기한 바와 같은 본 발명의 광 변조 소자는 자유공간에서 광대역 비선형 광학 응답을 유도할 수 있으므로, 광대역 비선형 광원을 개발할 수 있는 효과를 제공할 수 있다.Since the optical modulation device of the present invention as described above can induce a wideband nonlinear optical response in free space, it can provide an effect of developing a wideband nonlinear light source.

또한, 본 발명의 광대역 비선형 광원은 위상접합조건이 필요 없으며 소형으로 제작이 가능하므로 저렴하게 중적외선 레이저 광원을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, the broadband non-linear light source of the present invention does not require a phase bonding condition and can be manufactured in a small size, thereby providing a mid-infrared laser light source at low cost.

본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 상세한 설명이 제공된다.
도 1의 (a)는 종래의 InGaAs/AlInAs 이종접합구조를 이용한 MQW 구조의 한주기 전도대 다이어그램이다.
도 1의 (b)는 도 1의 (a)의 전자 부밴드 사이에서 유도되는 제2차 비선형 전기 감수율을 나타낸다.
도 2의 (a)는 종래의 비선형 메타표면 단위 셀을 나타낸다
도 2의 (b)는 도 2의 (a)의 비선형 응답을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 메타표면 구조를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 메타표면 단위 셀을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 나노 안테나의 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 나노 안테나에 의해 다중 양자 우물 구조 내부에 유도된 정규화된 Ez 전기장 분포의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전압에 따른 다중 양자 우물 구조의 전자 전도대를 나타낸다.
도 8은 전압에 따른 제2차 비선형 전기 감수율을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 메타표면의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
The detailed description of each drawing is provided in order to provide a thorough understanding of the drawings cited in the detailed description of the invention.
Figure 1 (a) is a one-cycle conduction band diagram of the MQW structure using a conventional InGaAs / AlInAs heterojunction structure.
FIG. 1B shows the second order nonlinear electrical susceptibility induced between the electron subbands of FIG. 1A.
2 (a) shows a conventional nonlinear metasurface unit cell.
FIG. 2B is a conceptual diagram illustrating the nonlinear response of FIG. 2A.
3 illustrates a metasurface structure according to an embodiment of the present invention.
4 illustrates a metasurface unit cell according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram illustrating a structure of a nanoantenna according to an exemplary embodiment of the present invention.
6 is a plan view of a normalized Ez electric field distribution induced inside a multi-quantum well structure by a nanoantenna according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 illustrates an electron conduction band of a multi quantum well structure according to voltage according to an embodiment of the present invention.
8 shows the second nonlinear electrical susceptibility according to the voltage.
9 is a view for explaining a method of manufacturing a meta surface according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명에 따른 실시 예 및 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상술한다.Hereinafter, the present invention will be further described with reference to embodiments and drawings according to the present invention.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 메타표면 구조를 나타낸다. 도 3을 참조하면 광 변조 소자(메타 표면 구조 또는 광 변조 소자 또는 메타 표면; 10, 이하, 메타 표면이라 함)는 기판(100), 기판(100) 위에 배치된 접지층(200), 접지층(200) 위에 배치된 다중 양자 우물(multi-quantum-well(MQW)) 층(300), 및 MQW 층(300) 위에 배치된 하나 이상의 나노 안테나 어레이(400)를 포함할 수 있다.3 illustrates a metasurface structure according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, a light modulation device (meta surface structure or light modulation device or meta surface; 10, hereinafter referred to as a meta surface) includes a substrate 100, a ground layer 200 disposed on the substrate 100, and a ground layer. Multi-quantum-well (MQW) layer 300 disposed above 200, and one or more nanoantenna array 400 disposed over MQW layer 300.

본 발명의 실시 예에 따른 메타표면은 비선형 광학 프로세스에 대한 비선형 응답을 위해 설계된다. 기판(100)은 반도체(예컨대, InP) 또는 유전체 재료로 만들어질 수 있고, 접지층(200)은 금속 또는 도핑된 반도체로 만들어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. Metasurfaces according to embodiments of the invention are designed for nonlinear response to nonlinear optical processes. The substrate 100 may be made of a semiconductor (eg, InP) or a dielectric material, and the ground layer 200 may be made of a metal or a doped semiconductor, but is not limited thereto.

MQW 층(300)은 접지층과 금속 나노 안테나의 패터닝된 어레이 사이에 끼워진다. 예컨대, 나노 안테나 어레이(400)는 MQW 층(300)의 상단에 배치된다.MQW layer 300 is sandwiched between a ground layer and a patterned array of metal nanoantennas. For example, nano antenna array 400 is disposed on top of MQW layer 300.

MQW 층(300)은 비선형 광학 프로세스에서 부밴드 전이와 관련된 비선형 응답을 제공할 수 있다. 예컨대, MQW 층(300)은 우물층과 장벽층이 교대로 반복 적층된 구조를 갖고, 상기 우물은 적어도 3개일 수 있다. MQW 층(300)의 재료는 GaN, AlN, InN, InGaN, AlGaN, InAlN, InAlGaN, AlAs, GaAs, GaP, InP, AlP, AlGaAs, AlInAs, InGaAs, AlGaP, AlInP, InGaP, AlInGap, AlInGaAs 또는 AlInGaAsP 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.MQW layer 300 may provide a nonlinear response associated with subband transitions in a nonlinear optical process. For example, the MQW layer 300 may have a structure in which a well layer and a barrier layer are alternately stacked alternately, and the wells may be at least three. The material of the MQW layer 300 is GaN, AlN, InN, InGaN, AlGaN, InAlN, InAlGaN, AlAs, GaAs, GaP, InP, AlP, AlGaAs, AlInAs, InGaAs, AlGaP, AlInP, InGaP, AlInGap, AlInGaAs or AlInGaAsP. It may include at least one.

예컨대, MQW 층(300)은 밴드 갭(band gap)이 작은 물질(예컨대, InGaAs)과 밴드 갭이 큰 물질(예컨대, AlInAs)의 이종 접합 기반일 수 있다.For example, the MQW layer 300 may be based on a heterojunction of a material having a small band gap (eg, InGaAs) and a material having a large band gap (eg, AlInAs).

하나 이상의 나노 안테나 어레이(400)는 플라즈모닉 공진기 일 수 있다. 하나 이상의 나노 안테나 어레이(400)의 나노 안테나들 각각은 비대칭의 기하학적 형태를 가질 수 있고, 나노 안테나 외부의 MQW 영역이 에칭될 수 있다. 본 발명은 금속성 나노안테나의 공진 전자기 모드가 MQW 층의 부밴드 전이에 연결될 수 있도록 하는 나노안테나의 구성을 포함한다. One or more nanoantenna arrays 400 may be plasmonic resonators. Each of the nanoantennas of one or more nanoantenna arrays 400 may have an asymmetrical geometry and the MQW region outside the nanoantenna may be etched. The invention includes the construction of a nanoantenna such that the resonant electromagnetic mode of the metallic nanoantenna can be connected to the subband transition of the MQW layer.

예컨대, 나노 안테나 어레이(400)는 상보적 분할링 공진기(complementary split-ring-resonator(CSRR) 형상으로 패턴화되고, x-축 방향으로 CSRR 형상 사이에 나노 갭이 포함된 어레이 형태이다. 나노 안테나 어레이(400)가 x-축 방향으로 나노 갭을 포함하는 이유는 도 6을 참조하여 상세히 설명할 것이다.For example, the nanoantenna array 400 is patterned into a complementary split-ring-resonator (CSRR) shape, and has an array form including nanogaps between CSRR shapes in the x-axis direction. The reason why the array 400 includes nanogaps in the x-axis direction will be described in detail with reference to FIG. 6.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 메타표면 단위 셀을 나타내고, 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 나노 안테나의 구조를 설명하기 위한 개념도이다. 도 4를 참조하면, 메타표면 단위 셀(20)은 기판(100), 기판(100) 위에 배치된 접지층(200), 접지층(200) 위에 배치된 MQW 층(300), 및 MQW 층(300)의 부밴드 전이에 결합된 나노안테나(410)를 포함한다. 4 illustrates a meta surface unit cell according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a structure of a nanoantenna according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the metasurface unit cell 20 includes a substrate 100, a ground layer 200 disposed on the substrate 100, an MQW layer 300 disposed on the ground layer 200, and an MQW layer ( Nanoantenna 410 coupled to the subband transition of 300).

도 5를 참조하면, 나노 안테나(410)는 비대칭의 기하학적 형태를 가질 수 있다. 실시 예에 따라, 나노 안테나(410)는 상보적 분할링 공진기(complementary split-ring-resonator(CSRR) 형일 수 있다. 실시 예에 따라, 나노 안테나(410)의 길이 방향으로 가로지르는 장축선을 기준으로 비대칭이고, 동일 평면에서 상기 장축선에 직교하는 단축선을 기준으로 대칭인 기하학적 형태를 가질 수 있으나 이에 한정되는 것을 아니다. Referring to FIG. 5, the nanoantenna 410 may have an asymmetric geometric shape. According to an embodiment, the nanoantenna 410 may be a complementary split-ring-resonator (CSRR) type, according to an exemplary embodiment, based on a long axis that extends in the longitudinal direction of the nanoantenna 410. It is asymmetric, and may have a geometric shape symmetrical with respect to a short axis orthogonal to the long axis in the same plane, but is not limited thereto.

도 3과 도 5를 참조하면, 제2 고조파를 발생시키는 T자형 구조 또는 감마구조(A1, A2)에 양 끝쪽으로 메탈 전극 라인(A3~A6)이 붙어서 T자형 구조 또는 감마구조를 모두 연결할 수 있다. 나노 안테나 어레이(400)와 기판(100)사이에 전압이 공급되면 각 공진구조에 수직방향으로 전압이 걸리게 된다. 그러면, MQW 층(300)을 가로질러 전압이 인가되고, 인가된 전압에 따라

Figure 112018057812196-pat00003
값이 쉬프트하게 된다. 따라서, 광대역의 거대 제2차 비선형 전기감수율을 얻을 수 있는 효과가 있다.3 and 5, metal electrode lines A3 to A6 are attached to both ends of the T-shaped structure or the gamma structures A1 and A2 that generate the second harmonic, thereby connecting both the T-shaped structure or the gamma structure. have. When a voltage is supplied between the nanoantenna array 400 and the substrate 100, the voltage is applied in the vertical direction to each resonance structure. A voltage is then applied across the MQW layer 300, depending on the applied voltage
Figure 112018057812196-pat00003
The value is shifted. Therefore, there is an effect that can obtain a large second order nonlinear electrical susceptibility of broadband.

도 3과 도 4를 참조하면, 나노 안테나 어레이(400)에 주파수 w의 빛이 z-축 방향으로 입사될 때, 주파수 w의 빛은 z-축에 수직인 x-축 방향으로 편광된 전기장을 가진다. 각 나노 안테나(410)는 x-축 방향으로 편광된 전기장을 가지는 주파수 w의 빛을 흡수하고, MQW층(300) 내부에 수직방향(z-축 방향)의 전기장을 유도한다. 유도된 수직 방향 전기장은 MQW층(300)의 제2차 비선형 전기 감수율인

Figure 112018057812196-pat00004
에 의해 주파수 2w의 z-축 방향 제2차 분극으로 변환된다. 각 나노 안테나(410)는 주파수 2w의 z-축 방향 제2차 분극을 y-축 방향으로 편광된 주파수 2w 빛으로 방출하는 역할을 한다.3 and 4, when light of frequency w is incident in the z-axis direction to the nanoantenna array 400, the light of frequency w generates an electric field polarized in the x-axis direction perpendicular to the z-axis. Have Each nanoantenna 410 absorbs light of frequency w having an electric field polarized in the x-axis direction, and induces an electric field in a vertical direction (z-axis direction) inside the MQW layer 300. The induced vertical electric field is the second nonlinear electrical susceptibility of the MQW layer 300.
Figure 112018057812196-pat00004
Is converted into the second-order polarization in the z-axis direction at the frequency 2w. Each nanoantenna 410 serves to emit a second polarization in the z-axis direction at a frequency of 2w as light polarized at a frequency of 2w in the y-axis direction.

각 나노 안테나(410)의 구조는 x-축으로 편광된 전기장을 갖는 주파수 w의 빛을 잘 흡수(또는 방출)하고, y-축으로 편광된 전기장을 갖는 주파수 2w의 빛을 잘 흡수(또는 방출)하도록 형성된다. The structure of each nanoantenna 410 well absorbs (or emits) light of frequency w with an electric field polarized on the x-axis, and well absorbs (or emits light of frequency 2w with an electric field polarized on the y-axis. It is formed to

구체적으로, 주파수가 클수록 파장은 작아지는데 공진 구조는 파장에 따라 결정되므로, 주파수 w 와 주파수 2w 에 따라 나노 안테나(410)의 가로부(도 5의 x1)와 세로부(도 5의 y1+y2)의 길이가 결정된다. 따라서, w에 따라 결정되는 가로부(x1)는 2w에 따라 결정되는 세로부(y1+y2)보다 더 길다.Specifically, the larger the frequency, the smaller the wavelength, but since the resonance structure is determined according to the wavelength, the horizontal portion (x1 in FIG. 5) and the vertical portion (y1 + y2 in FIG. 5) of the nanoantenna 410 are dependent on the frequency w and the frequency 2w. ) Length is determined. Therefore, the horizontal portion x1 determined by w is longer than the vertical portion y1 + y2 determined by 2w.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 CSRR형 나노 안테나에 의해 다중 양자 우물 구조 내부에 유도된 정규화된 Ez 전기장 분포의 평면도이다. 도 6을 참조하면, 나노 안테나 어레이(400)가 x-축 방향으로 CSRR 형상 사이에 나노 갭을 포함함으로써, 메탈의 자유전자들이 갇힌 형태가 되고, 주파수 w에서 x축 방향으로 공진이 생기게 된다.6 is a plan view of a normalized Ez electric field distribution induced inside a multi-quantum well structure by a CSRR type nanoantenna according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, since the nanoantenna array 400 includes a nanogap between CSRR shapes in the x-axis direction, free electrons of the metal are trapped, and resonance occurs in the x-axis direction at the frequency w.

도 3에는 하나의 나노 안테나 어레이(400)가 도시되었으나, MQW 층(300)의 부밴드 전이에 결합된 전자기 공명을 가지고 MQW 층(300)의 상부 및/또는 하부에 존재하는 하나 이상의 나노 안테나 어레이를 포함하는 다중 나노 안테나 어레이를 포함할 수 있다. Although one nanoantenna array 400 is shown in FIG. 3, one or more nanoantenna arrays that exist above and / or below the MQW layer 300 with electromagnetic resonance coupled to the subband transitions of the MQW layer 300. It may include a multi-nano antenna array comprising a.

하나 이상의 나노 안테나 어레이의 나노 안테나는 금속 또는 도핑된 반도체로 만들어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. The nanoantennas of one or more nanoantenna arrays may be made of metal or doped semiconductors, but are not limited thereto.

나노 안테나 어레이의 나노 안테나들은 비선형 광학 프로세스의 입력 및/또는 출력 주파수와 거의 동일한 공진을 갖도록 설계된다. 또한, 나노 안테나들 각각은 동일한 디자인을 가지거나, 하나 이상의 나노 안테나는 상이한 디자인을 가질 수 있다. The nanoantennas of the nanoantenna array are designed to have a resonance approximately equal to the input and / or output frequency of the nonlinear optical process. In addition, each of the nanoantennas may have the same design, or one or more nanoantennas may have a different design.

MQW 층(300)은 개별 MQW 구조가 서로 위에 놓여진 다층 구조로 구성될 수 있다. 개별 MQW 구조는 비선형 광학 프로세스에서 비선형 응답을 제공하도록 설계될 수 있다. 이들 개별 MQW 구조는 서로 동일한 디자인을 가지거나, 하나 이상의 MQW 구조가 상이한 디자인을 가질 수 있다. The MQW layer 300 may be composed of a multilayer structure in which individual MQW structures are placed on top of each other. Individual MQW structures can be designed to provide a nonlinear response in a nonlinear optical process. These individual MQW structures may have the same design with each other, or one or more MQW structures may have different designs.

나노 안테나와 접지층 각각은 전극으로 사용되고, MQW 층(300)의 공진 주파수를 제어하고 시프트하기 위해 MQW 층(300)을 가로질러 전압이 인가된다.Each of the nanoantenna and ground layer is used as an electrode and a voltage is applied across the MQW layer 300 to control and shift the resonant frequency of the MQW layer 300.

화살표(500)는 기본 주파수 w에서 입사 펌프 빔을 나타내고, 화살표(600)은 후술할 바와 같이 2w에서 반사된 제2 고조파 빔을 나타낸다.Arrow 500 represents the incident pump beam at the fundamental frequency w and arrow 600 represents the second harmonic beam reflected at 2w as will be described later.

도 5를 참조하여 나노 안테나(410)의 구조를 상세히 설명하면, 나노 안테나(410)는 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)을 포함할 수 있다. 주파수 w 에 따라 나노 안테나(410)의 제1 영역의 제1축 방향의 길이(x1)가 결정되고, 주파수 2w에 따라 제1 영역(A1)의 제2축 방향의 길이(Y1), 제2 영역(A2)의 제1축 방향의 길이(X2), 및 제2 영역(A2)의 제2축 방향의 길이(Y2)가 결정된다. 실시 예에 따라, 가로부(x1) 즉, 제1 영역(A1)의 제1축 방향(X)의 길이(X1)는 세로부(y1+y2) 즉, 제1 영역(A1)의 제2축 방향(Y)의 길이(Y1)와 제2 영역(A2)의 제2축 방향(Y)의 길이(Y2)를 합한 길이(y1+y2)보다 더 길다.Referring to FIG. 5, the structure of the nanoantenna 410 will be described in detail. The nanoantenna 410 may include a first area A1 and a second area A2. The length x1 in the first axial direction of the first region of the nanoantenna 410 is determined according to the frequency w, and the length Y1 in the second axial direction of the first region A1 and the second according to the frequency 2w. The length X2 in the first axial direction of the region A2 and the length Y2 in the second axial direction of the second region A2 are determined. According to an embodiment, the length X1 of the horizontal portion x1, that is, the first axial direction X of the first region A1, is the second portion of the vertical portion y1 + y2, that is, the first region A1. The length Y1 of the axial direction Y and the length Y2 of the second axial direction Y of the second region A2 are longer than the length y1 + y2.

제1축 방향(X)은 길이 방향이고 제2축 방향(Y)은 동일 평면에서 제1축 방향(X)에 직교하는 방향일 수 있고, 제2 영역(A2)은 제1 영역(A1)의 중심에서 제2축 방향(Y)으로 볼록하게 돌출될 수 있다. The first axis direction X may be a longitudinal direction and the second axis direction Y may be a direction perpendicular to the first axis direction X in the same plane, and the second area A2 may be the first area A1. It may protrude convexly in the second axial direction (Y) in the center of.

나노 안테나(410)는 제 1영역(A1)의 양 끝단에 제2축 방향(Y)으로 볼록하게 돌출된 제3 영역(A3)과 제4 영역(A4)을 더 포함할 수 있다. 제 3 영역(A3)과 제4 영역(A4) 각각의 제2축 방향(Y)의 길이(Y3, Y4)는 제2 영역(A2)의 제2축 방향(Y)의 길이(Y2)보다 더 길 수 있으나 이에 한정 되는 것은 아니다.The nanoantenna 410 may further include a third region A3 and a fourth region A4 protruded convexly in the second axial direction Y at both ends of the first region A1. The lengths Y3 and Y4 of the second axial direction Y of each of the third area A3 and the fourth area A4 are larger than the length Y2 of the second axial direction Y of the second area A2. It may be longer, but is not limited to such.

제2 영역(A2)의 제1축 방향(X)의 길이(X2)는 제3 영역(A3)과 제4 영역(A4) 각각의 제1축 방향(X1) 길이(X3, X4)보다 더 길 수 있으나 이에 한정 되는 것은 아니다.The length X2 of the first axis direction X of the second area A2 is greater than the lengths X3 and X4 of the first axis direction X1 of each of the third area A3 and the fourth area A4. It may be long, but is not limited thereto.

나노 안테나(410)는 제1영역의 제1축 방향(X)을 기준으로 제 3 영역(A3)과 마주보는 제5 영역(A5)과, 제1영역의 제1축 방향(X)을 기준으로 제 4 영역(A4)과 마주보는 제6 영역(A6)을 더 포함할 수 있다. 제5 영역(A5)과 제6 영역(A6) 각각은 제2축 방향(Y)과 반대 방향으로 볼록하게 돌출된다. 제 3 영역의 제2축 방향(Y)의 길이(Y3)는 제5 영역의 제2축 방향(Y)의 길이(Y5)보다 더 길고, 제 4 영역의 제2축 방향(Y)의 길이(Y4)는 제6 영역의 제2축 방향(Y)의 길이(Y6)보다 더 길 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The nanoantenna 410 refers to the fifth region A5 facing the third region A3 based on the first axial direction X of the first region, and the first axial direction X of the first region. As a result, the display device may further include a sixth region A6 facing the fourth region A4. Each of the fifth region A5 and the sixth region A6 protrudes convexly in a direction opposite to the second axial direction Y. FIG. The length Y3 of the second axial direction Y of the third region is longer than the length Y5 of the second axial direction Y of the fifth region, and the length of the second axial direction Y of the fourth region. Y4 may be longer than the length Y6 of the second axis direction Y of the sixth region, but is not limited thereto.

제5 영역(A5)과 제6 영역(A6) 각각의 제1축 방향(X)의 길이(X5, X6)는 제3 영역(A3)과 제4 영역(A4) 각각의 제1축 방향(X)의 길이(X3, X4)와 같을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.The lengths X5 and X6 of the first axial direction X of each of the fifth region A5 and the sixth region A6 are respectively defined in the first axial direction (the third region A3 and the fourth region A4). It may be the same as the length (X3, X4) of X), but is not limited thereto.

다시 도 4를 참조하면, 메타표면(20)을 구성하는 각각의 층의 치수에 대한 예시는 하기 표 1과 같다. Referring again to FIG. 4, examples of the dimensions of each layer constituting the metasurface 20 are shown in Table 1 below.

나노 안테나Nano antenna MQWMQW 접지층Ground layer 기판Board 두께thickness 50nm50 nm 400nm400 nm 50nm50 nm 200nm200 nm

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전압에 따른 다중 양자 우물 구조의 전자 전도대를 나타낸다. 도 7의 (a), (b), (c) 각각은 양자우물 구조에 0V, +2V, -2V 각각의 전압을 인가할 경우의 전자 전도대를 나타낸다. 7 illustrates an electron conduction band of a multi quantum well structure according to voltage according to an embodiment of the present invention. (A), (b), and (c) of FIG. 7 each show electron conduction bands when voltages of 0 V, +2 V, and -2 V are applied to the quantum well structure.

종래의 InGaAs/AlInAs 이종접합구조기반의 두 개의 양자우물구조에서 거대 제2차 비선형 전기 감수율을 유도할 수 있으나, 이러한 구조에서는 1->3 부밴드 전이에너지를 전압 또는 전기장에 의해 변조할 수 없어 광대역에 거대 비선형성을 유도할 수 없었다. It is possible to induce a large second order nonlinear electrical susceptibility in two quantum well structures based on conventional InGaAs / AlInAs heterojunction structures, but in this structure, 1-> 3 subband transition energy cannot be modulated by voltage or electric field. Large nonlinearities could not be induced in broadband.

그러나, 도 7에 도시된 바와 같이 적어도 세 개의 양자우물 구조를 이용하여 적어도 세 개의 전자 부밴드를 각각 다른 양자우물에 유도하고, 양자우물 구조에 전압을 인가할 경우, 슈타르크 효과(stark effect)에 의해 인가된 전압에 따라 전자 부밴드 에너지 준위를 조절할 수 있으므로 광대역 거대 비선형성을 유도할 수 있다. However, as shown in FIG. 7, when inducing at least three electron subbands into different quantum wells using at least three quantum well structures and applying a voltage to the quantum well structure, a stark effect is obtained. Since the electronic subband energy level can be adjusted according to the voltage applied by, it is possible to induce broadband giant nonlinearity.

따라서, 이러한 다중양자우물구조층을 플라즈모닉 공진구조와 결합하고, 동시에 상기 플라즈모닉 공진구조를 전극으로 활용함으로써 광대역 고효율의 제2 고조파 발생을 유도할 수 있는 메타표면으로 개발이 가능하다.Accordingly, by combining the multi-quantum well structure layer with the plasmonic resonant structure and simultaneously utilizing the plasmonic resonant structure as an electrode, it is possible to develop a meta-surface that can induce the generation of the second harmonic with high efficiency.

도 8은 전압에 따른 제2차 비선형 전기 감수율을 나타낸다. 도 8을 참조하면, 그래프가 오른쪽으로 갈수록 다중 양자 우물 구조층에 가해지는 전압이 증가하고, 전압에 따라 제2차 비선형 전기 감수율이 달라진다. 도 7에서 설명한 바와 같이 부밴드 전이 에너지를 다중 양자 우물 구조층에 가해진 전압에 따라 조절할 수 있으므로 다중 양자 우물 구조층에 가해진 전압에 따라 넓은 파장범위에 대해 제2차 비선형 전기 감수율을 유도할 수 있다.8 shows the second nonlinear electrical susceptibility according to the voltage. Referring to FIG. 8, as the graph moves to the right, the voltage applied to the multi-quantum well structure layer increases, and the second nonlinear electrical susceptibility varies according to the voltage. As described in FIG. 7, since the subband transition energy can be adjusted according to the voltage applied to the multi quantum well structure layer, the second nonlinear electrical susceptibility can be induced over a wide wavelength range according to the voltage applied to the multi quantum well structure layer. .

또한, 이러한 광대역 거대 비선형성은 플라즈모닉 공진구조와 결합해 능동형 메타표면으로 제작할 경우 광대역 고효율의 제2고조파 발생을 얻을 수 있는 것이다.In addition, the broadband large nonlinearity combined with the plasmonic resonant structure can produce the second harmonic with high efficiency when fabricated as an active metasurface.

도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 메타표면의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 9를 참조하면, 제1 기판 위에 금속 또는 도핑된 반도체가 형성되고, 제2 기판 위에 MQW 층과 금속 또는 도핑된 반도체가 차례로 적층된다(도 9의 (a)). 제1 기판의 금속 또는 도핑된 반도체와 제2 기판의 금속 또는 도핑된 반도체를 열-압착 웨이퍼 본딩(thermos-compression wafer bonding)에 의해 본딩시킨다(도 9의 (b)). 9 is a view for explaining a method of manufacturing a meta surface according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 9, a metal or a doped semiconductor is formed on a first substrate, and an MQW layer and a metal or doped semiconductor are sequentially stacked on a second substrate (FIG. 9A). The metal or doped semiconductor of the first substrate and the metal or doped semiconductor of the second substrate are bonded by thermo-compression wafer bonding (FIG. 9B).

이후, MQW 층이 형성된 제2 기판을 제거한다(도 9의 (c)). 제2 기판이 제거된 MQW 층 위에 안테나에 해당하는 금속 또는 도핑된 반도체를 형성한다. 이 후, 마스크를 사용하여 안테나를 원하는 모양으로 에칭하고, 마스크를 제거한다(도 9의 (d)).Thereafter, the second substrate on which the MQW layer is formed is removed (FIG. 9C). The second substrate is removed to form a metal or doped semiconductor corresponding to the antenna on the removed MQW layer. After that, the antenna is etched to a desired shape using a mask, and the mask is removed (Fig. 9 (d)).

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.Although the present invention has been described with reference to one embodiment shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

10; 메타 표면
20; 메타 표면 단위 셀
100; 기판
200; 접지층
300; MQW 층
400; 나노 안테나 어레이
410; 나노 안테나
10; Meta surface
20; Meta surface unit cell
100; Board
200; Ground layer
300; MQW floor
400; Nano antenna array
410; Nano antenna

Claims (9)

비선형 광학 프로세스에서 부밴드 전이와 관련된 비선형 응답을 제공하는 다중 양자 우물(multi-quantum-well(MQW)) 층; 및
상기 MQW 층의 상부에 배치되고 상기 부밴드 전이에 결합되어 전자기 공진을 하는 하나 이상의 나노 안테나 어레이;를 포함하고,
상기 MQW 층은 우물층과 장벽층이 교대로 반복 적층된 구조를 갖고, 상기 우물층은 적어도 3개이고,
상기 하나 이상의 나노 안테나 어레이의 나노 안테나는 상기 나노 안테나의 길이 방향으로 가로지르는 장축선을 기준으로 비대칭이고, 동일 평면에서 상기 장축선에 직교하는 단축선을 기준으로 대칭인 기하학적 형태를 가지며,
상기 나노 안테나 어레이는 상보적 분할링 공진기(CSRR) 형상으로 패턴화되고, 제1축 방향으로 상기 CSRR 형상 사이에 나노 갭이 포함되어, 메탈의 자유전자들이 갇힌 상태가 되고 주파수 w에서 x축 방향으로 공진이 발생하며,
상기 나노 안테나는,
상기 제1축 방향으로 길이 방향을 갖는 제1 영역(A1);
상기 제1 영역의 중심에서 상기 제1축 방향과 직교하는 제2축 방향으로 볼록하게 돌출된 제2 영역(A2);
상기 제1 영역(A1)의 양 끝단에 상기 제2축 방향으로 볼록하게 돌출된 제3 영역(A3)과 제4 영역(A4);
상기 제1 영역(A1)의 상기 제1축 방향을 기준으로 상기 제 3 영역(A3)과 마주보는 제5 영역(A5); 및
상기 제1 영역(A1)의 상기 제1축 방향을 기준으로 상기 제 4 영역(A4)과 마주보는 제6 영역(A6)을 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 광 변조 소자.
A multi-quantum-well (MQW) layer providing a nonlinear response associated with subband transitions in a nonlinear optical process; And
One or more nanoantenna arrays disposed on top of the MQW layer and coupled to the subband transitions for electromagnetic resonance;
The MQW layer has a structure in which a well layer and a barrier layer are alternately stacked alternately, and the well layers are at least three,
The nanoantennas of the at least one nanoantenna array have a geometrical shape which is asymmetrical with respect to the long axis crossing the longitudinal direction of the nanoantenna and symmetrical with respect to the short axis perpendicular to the long axis in the same plane.
The nanoantenna array is patterned in a complementary split ring resonator (CSRR) shape, and includes a nanogap between the CSRR shapes in a first axis direction, so that free electrons of metal are trapped and in the x-axis direction at frequency w. Resonance occurs,
The nano antenna,
A first region A1 having a longitudinal direction in the first axial direction;
A second area A2 protruded convexly from a center of the first area in a second axis direction perpendicular to the first axis direction;
Third and fourth regions A3 and A4 protrudingly convex in the second axial direction at both ends of the first region A1;
A fifth region A5 facing the third region A3 based on the first axial direction of the first region A1; And
And a sixth region (A6) facing the fourth region (A4) based on the first axial direction of the first region (A1).
제1항에 있어서,
상기 MQW 층의 하부에 배치되는 접지층;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광 변조 소자.
The method of claim 1,
And a ground layer disposed below the MQW layer.
제2항에 있어서,
상기 하나 이상의 나노 안테나 어레이의 나노 안테나와 접지층 각각은 전극으로 사용되고,
상기 MQW 층의 공진 주파수를 제어하고 시프트하기 위해 상기 MQW 층을 가로질러 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 광 변조 소자.
The method of claim 2,
Each of the nanoantenna and the ground layer of the at least one nanoantenna array is used as an electrode,
And a voltage is applied across the MQW layer to control and shift the resonant frequency of the MQW layer.
우물층과 장벽층이 교대로 반복 적층된 구조를 갖고, 상기 우물층은 적어도 3개인 다중 양자 우물(multi-quantum-well(MQW)) 층;
상기 MQW 층의 상부에 배치되고 부밴드 전이에 결합되어 전자기 공진을 하는 하나 이상의 나노 안테나가 배열되는 나노 안테나 어레이; 및
상기 MQW 층의 하부에 배치되는 접지층;를 포함하고
상기 나노 안테나와 접지층 각각은 전극으로 사용하면서 상기 MQW 층을 가로질러 인가되는 전압에 의하여 3개의 양자우물구조에 각각 유도되는 상기 MQW 층의 전자 부밴드 에너지 준위가 조절되며,
상기 MQW 층에 인가되는 전압에 따라 제2차 비선형 전기 감수율의 최대값이 발생하는 파장을 조절하면서 소정 파장범위에 거대 제2차 비선형 전기 감수율을 유도하는 것을 특징으로 하는 광 변조 소자.
A multi-quantum well (MQW) layer having a structure in which a well layer and a barrier layer are alternately repeatedly stacked, the well layer being at least three;
A nanoantenna array disposed on top of the MQW layer and arranged with at least one nanoantenna coupled to a subband transition for electromagnetic resonance; And
And a ground layer disposed below the MQW layer.
Each of the nanoantennas and the ground layer is used as an electrode, and the electron subband energy levels of the MQW layer are induced to three quantum well structures, respectively, by a voltage applied across the MQW layer.
And modulating a wavelength at which the maximum value of the second order nonlinear electrical susceptibility occurs according to the voltage applied to the MQW layer, and inducing a large second order nonlinear electrical susceptibility to a predetermined wavelength range.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
입사되는 빛의 주파수에 따라 상기 제1 영역의 제1축 방향의 길이가 결정되고, 방출되는 빛의 주파수에 따라 상기 제1 영역의 제2축 방향의 길이와 제2 영역의 제1축 방향의 길이 및 제2축 방향의 길이가 결정되는 것을 특징으로 하는 광 변조 소자.
The method of claim 1,
The length in the first axis direction of the first region is determined according to the frequency of incident light, and the length in the second axis direction of the first region and the first axis direction of the second region is determined according to the frequency of light emitted. A length and a length in a second axis direction are determined.
제7항에 있어서,
상기 제1 영역의 제1축 방향의 길이는 상기 제1 영역의 제2축 방향의 길이와 제2 영역의 제2축 방향의 길이를 합한 길이보다 더 긴 것을 특징으로 하는 광 변조 소자.
The method of claim 7, wherein
And the length in the first axial direction of the first region is longer than the sum of the length in the second axial direction of the first region and the length in the second axial direction of the second region.
삭제delete
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