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带有增益介质层的混合脊状等离子体波导的传输特性 被引量:1
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作者 李志全 郑文颖 +2 位作者 牛力勇 李晓云 李莎 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期98-103,共6页
在传统脊状等离子体波导的基础上设计了一种带有增益介质层的新型混合脊状等离子体波导,其结构中的介质层部分包含两个区域:前区为单一介质,后区的脊是由2种介质构成的双层脊区。采用二维时域有限差分方法分析了波导结构的传输特性,得到... 在传统脊状等离子体波导的基础上设计了一种带有增益介质层的新型混合脊状等离子体波导,其结构中的介质层部分包含两个区域:前区为单一介质,后区的脊是由2种介质构成的双层脊区。采用二维时域有限差分方法分析了波导结构的传输特性,得到了TM模下的电场分布图,并对输出功率以及传输损耗与结构参数和介质折射率的变化规律进行了讨论。结果表明,在波导中引入的增益介质材料磷化铟后其损耗达到-6 dB/μm。此种波导结构对于光集成芯片的研究与制作具有重要意义。 展开更多
关键词 混合等离子体波导 增益介质 传输特性
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介质加载型混合表面等离子体波导的损耗特性 被引量:3
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作者 李志全 牛力勇 +3 位作者 严蕾 朱君 王志斌 郑文颖 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第2期677-681,共5页
为实现长距离传输及亚波长尺度的模式限制,在传统介质加载型表面等离子结构的基础上,设计了一种微孔介质加载混合表面等离子体波导,采用时域有限差分法(FDTD)对该波导模式场分布及传输特性进行了相应的研究。研究表明所设计的波导结构... 为实现长距离传输及亚波长尺度的模式限制,在传统介质加载型表面等离子结构的基础上,设计了一种微孔介质加载混合表面等离子体波导,采用时域有限差分法(FDTD)对该波导模式场分布及传输特性进行了相应的研究。研究表明所设计的波导结构具有较强的局域场限制,通过在孔内填充增益介质,使混合等离子体波导的传输损耗得到了补偿,输出端的表面等离子激元实现了增益放大。结果表明,通过调整波导的几何参数和电磁参数,可以显著提高波导的场限制,降低波导本身的损耗,其中当孔与金属之间距离为44 nm时,波导的损耗达最小约为-13 d B/μm。这一设计可以为光子器件集成提供一定的理论和实验借鉴价值。 展开更多
关键词 混合表面等离子体波导 介质加载 增益介质 传输特性
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金属脊-三角形半导体型混合表面等离子体波导
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作者 李志全 岳中 +4 位作者 白兰迪 刘同磊 冯丹丹 顾而丹 李文超 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期761-766,共6页
提出了一种新颖的基于金属脊-三角形半导体的混合表面等离子体波导结构,基于有限元法对该波导结构进行了数值仿真和分析.主要研究了该结构的电场分布、传输长度、归一化模场面积和质量因数.结果表明:在工作波长为1 550 nm时,通过优化参... 提出了一种新颖的基于金属脊-三角形半导体的混合表面等离子体波导结构,基于有限元法对该波导结构进行了数值仿真和分析.主要研究了该结构的电场分布、传输长度、归一化模场面积和质量因数.结果表明:在工作波长为1 550 nm时,通过优化参数,其有效模场面积达到0.00193 λ~2,传输长度为37.7μm,质量因数为4853,该结构具有较低的损耗.与金属平板混合波导结构相比,具有更大的质量因数,更强的光场限制能力,波导的综合性能更好.这种波导结构在微纳米光子学、光电子通讯和光信息存储等领域具有广阔应用前景. 展开更多
关键词 混合表面等离子体波导 传输特性 有限元法 表面等离子体
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硅基结构混合等离子激元波导模式特性的数值研究 被引量:2
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作者 赵丽美 关建飞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期1329-1334,共6页
首先建立了一种由相同宽度的金属带,Si O2间隔层与Si介质脊构成的导体-夹层-硅基结构(Conductor-Gap-Silicon,CGS)的混合等离子激元波导模型,分析了间隔层的厚度以及波导宽度对模式传输特性的影响,提出了模场面积为0.08μm2与430μm传... 首先建立了一种由相同宽度的金属带,Si O2间隔层与Si介质脊构成的导体-夹层-硅基结构(Conductor-Gap-Silicon,CGS)的混合等离子激元波导模型,分析了间隔层的厚度以及波导宽度对模式传输特性的影响,提出了模场面积为0.08μm2与430μm传输距离的设计方案。在此基础上,通过增加数值模型中介质脊的宽度而形成硅基板CGS波导结构。数值分析结果表明:硅基板CGS波导可将模式有效折射率增至2.8,同时传输长度能够延长到1.74 mm。并且模场面积可以进一步压缩到0.025μm2。此外,硅基板CGS波导制作更加简便,并可采用现有COMS制作技术完成,进而具有较大的实用前景。 展开更多
关键词 混合等离子体波导 表面等离子体激元 传输长度 有效模场面积 耦合长度
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