发光学报
髮光學報
발광학보
CHINESE JOURNAL OF LUMINESCENCE
2013年
8期
1073-1078
,共6页
李志全%孟靓%朱君%童凯%王志斌
李誌全%孟靚%硃君%童凱%王誌斌
리지전%맹정%주군%동개%왕지빈
MDM%等离子体波导%传输特性%时域有限差分法
MDM%等離子體波導%傳輸特性%時域有限差分法
MDM%등리자체파도%전수특성%시역유한차분법
MDM%plasmonic waveguide%propagation properties%FDTD
设计了一种由双平行圆柱形纳米棒构成的金属-介质-金属(MDM)型等离子体波导,采用时域有限差分方法(FDTD)分析了波导结构的传输特性.当光波垂直主轴入射时,电磁场被很好地局限在两纳米棒所形成的中间区域以及介质层中,从而在该波导中能够有效地耦合电磁场能量.在工作波长为1 550 nm的情况下,随着内层金属芯半径的增大,有效折射率减小,传播距离增大;而中间介质层厚度增大时,有效折射率增大,传播距离减小.当外层金属壳厚为20 nm时,电场可以很好地被限制在纳米棒的介质层内.上述结果表明:通过调整波导结构的几何参数可以显著提高金属纳米棒的场限制,降低波导本身的损耗,使波导的有效折射率和传播长度达到最优化.这种等离子体波导能够实现亚波长的光限制,可以应用于光子器件集成和传感器领域.
設計瞭一種由雙平行圓柱形納米棒構成的金屬-介質-金屬(MDM)型等離子體波導,採用時域有限差分方法(FDTD)分析瞭波導結構的傳輸特性.噹光波垂直主軸入射時,電磁場被很好地跼限在兩納米棒所形成的中間區域以及介質層中,從而在該波導中能夠有效地耦閤電磁場能量.在工作波長為1 550 nm的情況下,隨著內層金屬芯半徑的增大,有效摺射率減小,傳播距離增大;而中間介質層厚度增大時,有效摺射率增大,傳播距離減小.噹外層金屬殼厚為20 nm時,電場可以很好地被限製在納米棒的介質層內.上述結果錶明:通過調整波導結構的幾何參數可以顯著提高金屬納米棒的場限製,降低波導本身的損耗,使波導的有效摺射率和傳播長度達到最優化.這種等離子體波導能夠實現亞波長的光限製,可以應用于光子器件集成和傳感器領域.
설계료일충유쌍평행원주형납미봉구성적금속-개질-금속(MDM)형등리자체파도,채용시역유한차분방법(FDTD)분석료파도결구적전수특성.당광파수직주축입사시,전자장피흔호지국한재량납미봉소형성적중간구역이급개질층중,종이재해파도중능구유효지우합전자장능량.재공작파장위1 550 nm적정황하,수착내층금속심반경적증대,유효절사솔감소,전파거리증대;이중간개질층후도증대시,유효절사솔증대,전파거리감소.당외층금속각후위20 nm시,전장가이흔호지피한제재납미봉적개질층내.상술결과표명:통과조정파도결구적궤하삼수가이현저제고금속납미봉적장한제,강저파도본신적손모,사파도적유효절사솔화전파장도체도최우화.저충등리자체파도능구실현아파장적광한제,가이응용우광자기건집성화전감기영역.
