本實用新型涉及光通信技術領域，具體是一種多層石墨烯控制局域SPP和傳導SPP相互作用的裝置。
背景技術：
表面等離子體激元(Surface plasmon polaritons,簡稱SPP)是通過改變金屬表面的亞波長結構實現的一種光波與可遷移的表面電荷之間電磁模，可以支持金屬與介質界面傳輸的表面等離子波，從而傳輸光能量，且不受衍射極限的限制。正因為SPP這種獨特的性質，使其在納米量級操縱光能量發揮著重要的作用。石墨烯能夠傳播SPP特性已經被一個無限長的由量子點包裹的石墨烯納米帶理論證明。《Nature Photonics 》在2013年7卷第11期883–896頁上連續登載了3篇關于石墨烯SPP器件的研究： 美國麻省理工大學的Dirk Englund團隊設計了一種超快石墨烯光檢測器，其響應比現有的光檢測器快16倍，帶寬可達到1450-1590nm；奧地利維也納技術大學的Thomas Mueller團隊制作了一種帶寬范圍達到1310-1650nm的運行頻率數億Hz石墨烯光檢測器，其囊括了目前光纖通訊系統用到的所有帶寬范圍，響應速度比現有光檢測器快8倍以上；香港中文大學的Xiao課題組研制出一種在中紅外波段頻率運行的高響應速度石墨烯光敏二極管，其可潛在應用于環境中化學物質的監測以及具有醫學測試用途的集成芯片紅外光譜技術。這三項研究成果展現了石墨烯在光電子器件方面的令人興奮的潛力。石墨烯的獨特光電屬性以及現有集成電路制造技術的可利用性使得石墨烯有可能很快取代鍺元素和復合半導體在高性能器件中的位置。然而目前石墨烯目前還處于研發階段，各國對于這個新興材料和相應器件還處于一個專利布局期。
通過檢索和查新發現，目前對于局域SPP和傳導SPP的研究大都集中在其中一類現象的特性分析，對于他們之間的相互作用報道較少。
技術實現要素：
本實用新型的目的是針對現有技術的不足，而提供一種多層石墨烯控制局域SPP和傳導SPP相互作用的裝置。這種裝置能夠提供更強的局域化約束，具備為表面等離子激勵電路提供光源基礎，從而實現更大的帶寬超快數據傳輸。
實現本實用新型目的的技術方案是：
一種多層石墨烯控制局域SPP和傳導SPP相互作用的裝置，包括順序疊接的硅基層、石墨烯層、玻璃層和石墨烯帶陣列層。
所述硅基層的上表面刻蝕有周期光柵結構。
所述玻璃層的厚度小于二分之一石墨烯層的厚度，這樣能夠為局域SPP和傳導SPP模式之間近場耦合提供足夠的相互作用距離。
通過調節玻璃層的厚度、石墨烯帶陣列層和周期光柵結構控制局域SPP和傳導SPP模式耦合強度。
入射光從玻璃層以大于表面等離子產生共振的角度衍射到石墨烯帶陣列層與玻璃界層面產生傳導SPP，由于周期光柵衍射作用，又會在周期光柵結構層與石墨烯層之間產生局域SPP，這樣會在石墨烯層中出現局域SPP和傳導SPP相互作用的特性。由于局域SPP和傳導SPP的相互作用，會顯著增強出射光功率，從而在玻璃層出射強激光。
所述的石墨烯帶陣列層通過等離子體刻蝕工藝制作，制得的石墨烯帶陣列層石墨烯的層數和寬度可以通過選擇不同層數的碳納米管和控制刻蝕時間來調控，通過改變石墨烯納米帶的寬度能夠調節SPP的共振頻率。
所述的硅基層的周期光柵結構能夠實現入射光和SPP相位匹配，能夠促進激發表面等離子共振現象，從而產生局域SPP。
這種裝置采用玻璃棱鏡衍射和周期光柵結構激發SPP，采用了導熱和導電效率高的石墨烯材料增強SPP強局域效應，能夠通過調節玻璃厚度、石墨烯陣列和光柵周期實現控制局域SPP和傳導SPP模式耦合強度，可以在亞波長尺寸條件下實現出射強激光的特性，這種裝置能夠提供更強的局域化約束，具備為表面等離子激勵電路提供光源基礎，從而實現更大的帶寬超快數據傳輸。
這種裝置可以為表面等離子領域提供高性能的微腔和可集成的新型有源器件。
附圖說明
圖1為實施例的結構示意圖.
圖中，1.硅基層 2.石墨烯層 3.玻璃層 4.石墨烯帶陣列層 5.周期光柵結構6.入射光 7.出射激光。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本實用新型的內容作進一步闡述說明，但不是對本實用新型限定。
實施例：
參照圖1，一種多層石墨烯控制局域SPP和傳導SPP相互作用的裝置，包括順序疊接的硅基層1、石墨烯層2、玻璃層3和石墨烯帶陣列層4；
所述的硅基層1的上表面刻蝕有周期光柵結構5。
所述玻璃層3的厚度小于二分之一石墨烯層2厚度，這樣能夠為局域SPP和傳導SPP模式之間近場耦合提供足夠的相互作用距離。
通過調節玻璃層3的厚度、石墨烯帶陣列層4和周期光柵結構5控制局域SPP和傳導SPP模式耦合強度。
入射光6從玻璃層3以大于表面等離子產生共振的角度衍射到石墨烯帶陣列層4與玻璃層3面產生傳導SPP，在玻璃層3和周期光柵結構層5作用下，會在周期光柵結構層5與石墨烯層2之間產生局域SPP，從而在石墨烯層2中出現局域SPP和傳導SPP相互作用的特性。由于局域SPP和傳導SPP的相互作用，會顯著增強出射光功率，從而在玻璃層3射出強出射激光7。
所述的石墨烯帶陣列層4通過等離子體刻蝕工藝制作，制得的石墨烯帶陣列層4石墨烯的層數和寬度可以通過選擇不同層數的碳納米管和控制刻蝕時間來調控，通過改變石墨烯帶陣列層4中石墨烯納米帶的寬度能夠調節SPP的共振頻率。
所述的硅基層1的周期光柵結構5能夠實現入射光6和SPPs相位匹配，能夠促進激發表面等離子共振現象，從而產生局域SPP。