1.一种基于光学Tamm态的全光开关,包括相连接的衬底层(1)和贵金属膜(2),其特征在于,所述贵金属膜(2)设有主波导(31)和支路波导(32),所述主波导(31)和支路波导(32)均为MDM波导,所述主波导(31)和支路波导(32)之间设有金属耦合层(6),所述主波导(31)中设有金属挡板(4),所述金属挡板(4)连接金属耦合层(6),所述支路波导(32)中设有光子晶体(5),所述光子晶体(5)由若干个交替设置的高折射率介质层(51)和低折率射介质层(52)构成。
2.根据权利要求1所述的一种基于光学Tamm态的全光开关,其特征在于,所述低折率射介质层(52)的材料为三氧化二铝。
3.根据权利要求1所述的一种基于光学Tamm态的全光开关,其特征在于,所述高折射率介质层(51)的材料为三阶非线性材料砷化镓。
4.根据权利要求1所述的一种基于光学Tamm态的全光开关,其特征在于,所述高折射率介质层(51)和低折率射介质层(52)的数量均为3层。
5.根据权利要求1所述的一种基于光学Tamm态的全光开关,其特征在于,所述高折射率介质层(51)的厚度为130nm,所述低折率射介质层(52)的厚度为276nm。
6.根据权利要求1所述的一种基于光学Tamm态的全光开关,其特征在于,所述金属挡板(4)的材料为银;所述金属挡板(4)的厚度为10nm;所述金属耦合层(6)的材料为银;所述金属耦合层(6)的厚度为15nm。
7.根据权利要求1所述的一种基于光学Tamm态的全光开关的控制方法,其特征在于:全光开关信号光沿主波导(31)传输,经金属挡板(4)一部分光被反射,另一部分光透射,透射光形成连续态;耦合进支路波导(32)的信号光满足波矢匹配条件时,激发耦合金属层(6)和光子晶体(5)界面上的光学Tamm态,形成离散态;连续态和离散态相互耦合,形成非对称分布的Fano共振型透射谱线;支路波导(32)中无泵浦光时,信号光波长位于透射谱最小值处,此时全光开关为“关”;当沿支路波导(32)注入泵浦光时,信号光波长位于透射谱最大值处,此时全光开关由“关”变为“开”;通过控制泵浦光的有无,实现全光开关的“开”、“关”状态切换。
8.根据权利要求7所述的一种基于光学Tamm态的全光开关的控制方法,其特征在于:信号光在所述金属耦合层(6)的振幅反射系数r M 和在所述光子晶体层(5)的振幅反射系数r phC 的乘积为1,即:r M r phC =1。
9.根据权利要求7所述的一种基于光学Tamm态的全光开关的控制方法,其特征在于:所述光子晶体(5)中每层高折射率介质层(51)的折射率为:n L1 =n L +n K |E| 2 ,高折射率介质层(51)采用三阶非线性材料砷化镓,其中n L 为砷化镓材料折射率的线性部分,n K 为克尔系数,E为电场强度;每层低折率射介质层(52)在空气中的折射率为1.63。
10.根据权利要求9所述的一种基于光学Tamm态的全光开关的控制方法,其特征在于:所述高折射率介质层(51)的厚度为λ/4n L ,所述低折率射介质层(52)的厚度为λ/4n 2 ;其中,λ是光子晶体禁带中心波长,n 2 是低折率射介质层(52)的折射率。