【摘 要】
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随着光电子学、纳米技术的飞速发展,集成光学对集成系统密度的要求逐渐提高。表面等离子体激元波导可以最大限度地把电磁场约束在金属与介质分界面处,在高速率数据传输的光子
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随着光电子学、纳米技术的飞速发展,集成光学对集成系统密度的要求逐渐提高。表面等离子体激元波导可以最大限度地把电磁场约束在金属与介质分界面处,在高速率数据传输的光子学应用上有巨大的优越性。它可以突破衍射极限的限制,使系统的集成密度得到极大增强。在对传统表面等离子波导分析的基础上,本文重点提出了一种对称混合长程表面等离子体激元波导结构。在通信波长1550nm处,利用有限元数值仿真软件从两方面分析了该结构在不同尺寸下基模的传播长度、模式宽度、品质因数和耦合长度等重要参数。其一是通过改变Hdown分析基本参数,其二是通过改变h的高度分析该对称结构各个参数变化趋势。研究结果表明:完全对称混合长程表面等离子体激元波导结构与非对称结构相比:通过改变Hdown。,传播长度增加了24%,品质因数M2和M3别增加了27%和66%,耦合长度接近400mm。当h在350nm和410nm之间变化时,传播长度在h=395nm达到最大值1394um并在其左右振荡,此时对制造误差不敏感,这有利于在加工制造对称混合长程的表面等离子体波导结构。该结构既可以达到传输损耗小,又能对光场有很好的束缚能力,在传播长度与模式限制这两个主要特性之间实现了很好的平衡。鉴于以上优点,该对称混合长程表面等离子体激元波导在高性能、高密度光子集成方面有着潜在的应用价值。
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