条形介质加载型表面等离子体波导传输特性的研究
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作者:
作者单位:

(江苏大学 光电子及通信技术研究院,江苏 镇江 212013)

作者简介:

吕柳(1981-),女,福建,博士,副教 授,主要从事表面等离子体光学的实验研究和理论模拟.

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

国家自然科学基金青年基金(11204107)、国家博士后基金(2012M521005、2015M571678) 和江苏省光子制造科学与技术重点实验室开放基金(GZ201210)资助项目 (江苏大学 光电子及通信技术研究院,江苏 镇江 212013)


Study on the propagation chracteristics of strip dielectric loaded plasmon ic waveguide
Author:
Affiliation:

(Institute of Optoelectronics and optical communication Technologies,Jangsu U niversity,Zhenjiang 212013,China)

Fund Project:

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    摘要:

    采用二维时域有限差分(FDTD)法,分析对比了 介质-金属(IM)结构和金属-介质-金属(MIM) 结构波导对光波传输特性的影响,以及通过对IM结构的尺寸、折射率进行优化得到最佳传 输长度。数值 结果表明,IM结构波导能使光波传输距离更长。对IM波导结构研究发现,当介质层厚为 300nm,金属 层厚为200nm时,传输效果最佳。基于这个参数的IM结构,计算介质 层折射率对IM波导光传输特性的影响发现,介质层折射率为1.5时, 在模场约束较好的情况下,传输损耗降低,表面等离 子体波的传输长度最长。整体优化后的条型波导可以实现最大传输距离为37μm。这一设计和优化波导结构 参数的方法不仅拓宽了介质加载型表面等离子体激元(SPP)波导结构的理论基础,在纳米光 学集成器件研究上也具有一定的应用潜能。

    Abstract:

    The effect on light transmission characteristics of the dielectric-met al (IM) structure and metal- insulator-metal (MIM) waveguides was compared and analyzed using two-dimension al finite difference time domain(FDTD)method in this paper.The optimal propagation length can be obtaine d after optimizing of structure size and refractive index of IM structure.The numerical results indicate that t he propagation length of surface plasma waveguides with IM structure is longer than that with MIM structure.We al so found that the best propagation result of the IM structure waveguide can be achieved when the medium thickness is 300nm a nd the thickness of the metal layer is 200nm.Based on those parameters,we calculate the effect of refractive index of the dielectric layer.on the optical transmission characteristics of IM waveguide.We find that the propagation length of surface plasma waveguide is longest when refractive index is 1.5.The design and optimiza tion of waveguide structure parameters not only broaden the theoretical basis of the dielectric loaded surfa ce plasmon waveguide structure,but also have potential applications in the research of nano optical integrated devi ces.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

胡素素,曾玮琪,吕柳,孟梦,许孝芳.条形介质加载型表面等离子体波导传输特性的研究[J].光电子激光,2018,29(1):22~27

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  • 收稿日期:2017-03-30
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  • 在线发布日期: 2018-02-01
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