涂覆双层石墨烯的介质纳米线表面等离子体光波导的模式特性研究

发布时间：2018-02-01 20:36

  本文关键词： 石墨烯 表面等离子体光波导 模式特性 集成光子学器件　出处：《量子光学学报》2017年02期 　论文类型：期刊论文

【摘要】：设计了一种由涂覆双层石墨烯的圆形介质纳米线组成的表面等离子体光波导。利用有限元法(FEM),数值分析了纳米线半径、介质夹层厚度、石墨烯化学势以及工作频率对波导所支持的电磁场模式的有效折射率、传播长度、归一化模式面积以及品质因数等模式特性的影响。结果表明,这种新型的混合表面等离子体光波导具有很强的模式束缚能力,归一化模式面积非常小,可以实现极高密度的器件集成,并且传输损耗较低。
[Abstract]:A surface plasma waveguide consisting of circular dielectric nanowires coated with bilayer graphene is designed. The radius of nanowires and the thickness of dielectric interlayer are numerically analyzed by using finite element method (FEM). The effects of graphene chemical potential and working frequency on the effective refractive index, propagation length, normalized mode area and quality factor of the electromagnetic field modes supported by the waveguide are investigated. This new hybrid surface plasmon waveguide has strong mode binding ability, the normalized mode area is very small, it can realize the extremely high density device integration, and the transmission loss is low.
【作者单位】： 山西大学物理电子工程学院;山西大学计算中心;
【基金】：山西省自然科学基金(批准号:2016011038) 国家自然科学基金(批准号:61475198)
【分类号】：TN252
【正文快照】： 0引言表面等离子体激元(SPPs)是发生在金属和电介质交界面上的一种集体电荷振荡形式,是光波与金属表面的自由电子相互耦合产生的一种电磁波,能够突破衍射极限的限制,将电磁波控制在亚波长尺寸。利用其模式束缚能力强且传播损耗较小的物理特性,可以构建亚波长尺寸的光波导器件[

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