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混合表面等离子体光子晶体波导
  • ISSN号:1007-5461
  • 期刊名称:《量子电子学报》
  • 时间:0
  • 分类:O439[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]燕山大学里仁学院,河北秦皇岛066004, [2]燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛066004
  • 相关基金:Supported by National Natural Science Foundation of China(国家自然科学基金,61172044)
中文摘要:

提出了一种新型金属-绝缘体-半导体(MIS)混合表面等离子体结构,基于时域有限差分法验证了该结构在归一化频率范围(0.243-0.271)α/λ内具有明显的TM模式带隙。在二维光子晶体层移除或改变中间行空气孔半径构成线缺陷,形成混合波导结构1和2。分析表明入射光频率位于带隙内的光子能量被很好地局域在低折射率层中,且只能沿线缺陷传输。当入射波长为1550nm时,两种波导的传输距离分别为18.41pm、15.70μm,群速度极值分别为0.186c、0.166c,品质因数达到384.74、1042.50。此波导能通过光子晶体层的线缺陷控制低折射率层表面等离子体(SPP)激光的传输路径,为波导器件的研究提供了有效的理论依据。

英文摘要:

A new type of metal-insulator-semiconductor (MIS) hybrid surface plasmonstructure is proposed. It is verified that the structure has obvious TM mode band gap in the normalized frequency range of (0.243-0.271)α/λ. Line defect is formed by removing and changing the radius of air holes in the two- dimensional photonic crystal layer, and hybrid waveguide structure 1 and 2 are constituted. Analysis shows that the photon energy whose frequency is located in the bandgap is well confined in the low index layer and can only be transmitted along the line defect. When the incident wavelength is 1550 nm, the transmission distances of two waveguides are 18.41 tern, 15.70 μm, the group velocity extreme values are 0.186c, 0.166c, the quality factors axe 384.74, 1042.50, respectively. The waveguide can control the transmission path of low refractive index layer surface plasmon polariton (SPP) through the line defect of photonic crystal layer. It provides an effective theoretical basis for the research of waveguide devices.

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期刊信息
  • 《量子电子学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会基础光学专业委员会 中国科学院安徽光学精密机械研究所
  • 主编:龚知本
  • 地址:合肥1125号信箱
  • 邮编:230031
  • 邮箱:lk@aiofm.ac.cn
  • 电话:0551-5591564
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-5461
  • 国内统一刊号:ISSN:34-1163/TN
  • 邮发代号:26-89
  • 获奖情况:
  • 1997年获“中国光学期刊”二等奖,1994年评比华东地区优秀期刊三等奖,1998年评为安徽省优秀科技期刊二等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,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:4844