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MIM表面等离子激元布拉格纳米微腔
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:中国激光
  • 时间:2015.4.10
  • 页码:19-24
  • 分类:O439[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛066004
  • 相关基金:国家自然科学基金(61172044,61201112)
  • 相关项目:基于光谱成像技术二维光子晶体生物传感器的研究
中文摘要:

构建了一种金属-绝缘体-金属(MIM)表面等离子体布拉格波导结构,绝缘层为一维布拉格光栅结构。在布拉格光栅结构中引入缺陷,形成布拉格纳米微腔。这种纳米微腔结构可以将光子能量很好地局域在微腔中,且在金属与绝缘层界面上光子能量最强。分析了MIM波导的色散特性,获得了谐振波长为1550 nm时微腔的结构参数。同时利用时域有限差分(FDTD)方法讨论了绝缘层布拉格光栅周期数、绝缘层厚度、微腔长度对微腔品质因子Q和模式体积V的影响。通过合理的选择这些参数可以提高微腔性能,使其具有极小的模式体积V和高的Q/V值,可实现光子局域化。

英文摘要:

A new type of metal-insulator-metal (MIM) surface plasmonic Bragg waveguide structure is proposed, in which one-dimensional Bragg grating is used as the intermediate insulating layer and the defect layer is introduced to construct the Bragg micro-cavity. The photon energy is well confined in the micro-cavity and most of the photon energy is localized along the interface between the insulating layer and metal. The structure parameters can be obtained through the analysis of the dispersion characteristics at the resonant wavelength of 1550 nm. The influences on the quality factor and mode volume by the structural parameters are analyzed by the finite-difference-time-domain (FDTD) method, such as the period number, the insulator layer thickness and the cavity length. The simulation results show that the performance of the cavity can be improved with proper parameters. The surface plasmonic Bragg nano micro-cavity has ultra-small mode volume V and high Q/V, which can achieve effective photon localization.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:26849