论文部分内容阅读
传统的光波导及其器件的横向尺寸由于受到衍射极限的影响，被限制在波长量级。现代信息技术对于光子学器件的微型化和集成化有着更高的要求，要求器件的尺寸和空间距离均要突破光学衍射极限。如何获得突破衍射极限的各种光子器件，是实现下一代纳米光电和全光IC的关键和基础，也是目前纳米光子学、集成光学研究领域的一大热点。表面等离子激元(SurfacePlasmonPolaritons，SPPs)是一种由金属表面自由电子随入射光子同频率集体振荡产生的表面束缚的电磁波，它是存在于金属表面的一种非辐射局域模式，具有近场增强和能量局域的性质。基于表面等离子体激元的光波导能够突破光的衍射极限的限制，从而实现在亚波长尺度范围内对光进行控制和传输，因而被认为是最具有希望成为纳米集成光子器件的信息载体。 本论文主要基于二维金属-介质-金属(MDM)波导器件的研究，创新点包括以下几个方面： 1)首次提出了单个MDM边耦合腔的波长选择结构，进而提出了一种基于表面等离子MDM边耦合腔的波分复用结构，该结构由几个不同长度的边耦合腔组成，每个边耦合腔选择不同的波长，每个输出端选择复用的波长与对应MDM边耦合腔长、重叠长度及耦合宽度有着线性或非线性的关系。 2)提出了一种基于表面等离子体的由两个U型槽组成的T型电光波导开关，此开关可以通过控制电压实现单波长从一个通道切换到另一个通道。U型结构由两个填充了非线性电光物质的单齿，和填充了物质6H-SiC来连接两个齿的槽组成。开关波长可以通过调节左右两边的齿长来选择。