山西省自然科学基金(2010011003-1)
- 作品数：7 被引量：40H指数：4
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- 蝴蝶形中空表面等离子体波导的传输特性被引量：2
- 2010年
- 本文设计了一种蝴蝶形中空表面等离子体波导,并对其传输特性进行了研究。采用频域有限差分法,对这种波导所支持的基模的能流密度分布、有效折射率、传播长度和模式面积随几何参数和工作波长的变化关系进行了分析。结果表明:沿纵向的能流主要分布在由四个圆洞所构成的上下两个尖角之间的区域,且越接近尖角,沿纵向的能流越大。对中空圆洞的半径、上下两排圆洞圆心间横向距离和左右两列圆洞圆心间的纵向距离进行调节,模式的有效折射率、传播长度和模式面积也随之变化。在工作波长确定的条件下,相对于b=r/4的情况来说,当b=r/2时,上下两个尖角之间的距离较大,场与金属的相互作用较弱,有效折射率就较大,传播长度也较大。在几何参数确定的条件下,相对于λ=7 0 5.0 nm的情形来说,在λ较大时,场的分布范围较大,场与金属表面的接触面积较大,场与金属的相互作用较弱,有效折射率较小,传播距离较长。与由两个和三个空心圆柱构成芯区的表面等离子体波导相比较,蝴蝶形中空表面等离子体波导具有良好的传输特性。如果在波导结构中心填充增益介质,可以克服较大的传播损耗,因此这种蝴蝶形中空表面等离子体波导可以用于光子器件集成领域和传感器领域。
- 段欣贾智鑫薛文瑞
- 关键词：集成光学
- 带有增益介质包层的两个平行圆柱形纳米金属棒构成的表面等离子体光波导的数值模拟被引量：9
- 2011年
- 设计了一种带有增益介质包层的两个平行圆柱形纳米金属棒构成的表面等离子体光波导,基于频域有限差分法,对这种波导所支持的基模的能流密度分布、有效折射率、传播长度和模式面积随几何结构参数和电磁参数的依赖关系进行了分析。结果表明,沿纵向的能流主要分布在两个圆柱形金属棒所形成的中间区域。通过调节这种波导的几何参数及电磁参数,可以调节模式的传播特性。在增益介质的辅助下,传播距离明显增大。这种表面等离子体光波导可以用于光子器件集成领域和传感器领域。
- 秦小娟郭亚楠薛文瑞
- 关键词：传输特性频域有限差分法
- 结构渐变的二维表面等离子体光栅光吸收器被引量：9
- 2014年
- 设计了一种结构渐变的表面等离子体光栅光吸收器,采用二维时域有限差分法(2D-FDTD)对其吸收特性进行了详细的分析。结果表明,通过调整槽深、槽宽和墙宽,可以有效地降低反射率,提高其对光的吸收能力。由中心向两边适当地使槽宽线性增加,同时使墙宽线性减小,可以达到较理想的吸收效果。对于不同空间半峰全宽的入射光,反射谱线的形状有所不同。当入射光的空间半峰全宽较窄时,该吸收器对短波长光的吸收能力更强。当入射光的空间半峰全宽较宽时,该吸收器对长波长光的吸收能力更强。这种光吸收器有望在全光芯片中得到应用。
- 赵阳何建芳杨荣草薛文瑞
- 关键词：光学器件表面等离子体
- 基于MIM型表面等离子体光波导的Y形分束器的传输特性研究被引量：11
- 2012年
- 采用二维时域有限差分(FDTD)法,分析并对比了弯曲分叉部分的形状分别为正弦形和圆弧形的基于金属-绝缘体-金属(MIM)型表面等离子体光波导的Y形分束器的反射率、传输率以及能量分束比随几何结构参数的变化关系。数值计算表明,波导宽度对这两种Y形分束器传输特性的影响较为明显,两个输出分支的偏移量和弯曲分叉部分的长度对这两种Y形分束器传输特性的影响比较微弱。在600～1500nm波长范围内,弯曲分叉部分为圆弧形的Y形分束器的传输特性比弯曲分叉部分为正弦形的好。对于非对称型Y形分束器,当弯曲分叉部分为正弦形时,偏移量对反射率、传输率和能量分束比的调节作用较为明显,能量分束比最大可达到2∶1。当弯曲分叉部分为圆弧形时,偏移量对反射率、传输率和能量分束比的调节作用较为微弱。
- 李娟王冰艳薛文瑞
- 关键词：集成光学
- 领结形中空表面等离子体波导的传输特性被引量：2
- 2011年
- 设计了一种领结形中空表面等离子体波导.采用频域有限差分法,对这种波导所支持的基模的能流密度分布、有效折射率、传播长度和模式面积随几何结构参数和工作波长的依赖关系进行了分析.结果表明,沿纵向的能流主要分布在两个上下突起所形成的中间区域.通过调整几何参数及工作波长,可以调节模式的有效折射率、传播长度和模式面积.在工作波长确定的条件下,有效折射率随突起半径的增大呈减小趋势,而传播长度和模式面积则随着突起半径的增大呈增大趋势,四个角上的圆弧半径对波导的传输特性有微调作用,左右扇形区域的半径对波导的传输特性有较明显的调节作用.在几何参数确定的条件下,相对于工作波长705.0nm的情形来说,工作波长较大时,场的分布范围较大,场与金属表面的接触面积较大,场与金属银的相互作用较弱,有效折射率就较小,传播距离也就较长.最后,讨论了这种中空表面等离子体波导在传感器领域应用的可能性.
- 贾智鑫段欣吕婷婷郭亚楠薛文瑞
- 关键词：集成光学
- 槽深受sinc函数调制的表面等离子滤波器的传输特性被引量：1
- 2012年
- 设计了一种基于金属-绝缘体-金属(MIM)波导的槽深受sinc函数调制的表面等离子滤波器,采用二维时域有限差分法(2D-FDTD)法,数值分析了这种表面等离子滤波器的几何结构参数对传输特性的影响。结果表明,与未经sinc函数调制的情形相比较,经sinc函数调制的滤波器的透射谱中位于禁带右侧的边缘变得更加陡峭,滤波性能更好。槽的最大深度、宽度、周期数、水平通道的宽度及sinc函数的高度对传输特性的影响较为明显,而sinc函数主花瓣的半宽对传输特性的影响较小。这种表面等离子滤波器在高集成度的光学回路中具有一定的应用前景。
- 张高峰程雪莹薛文瑞
- 关键词：集成光学滤波器
- 双正方形中空表面等离子体光波导的传输特性研究被引量：9
- 2010年
- 设计了一种双正方形中空表面等离子体光波导(SPW)。采用频域有限差分法,对这种波导所支持的基模的传输特性进行了研究。结果表明,基模沿纵向的能流密度主要分布在双正方形空气芯的中心区域。通过调节2个正方形空气孔的边长、中心距离以及工作波长的大小,可以调节基模的场分布范围以及场与金属银相互作用的大小,从而调节有效折射率、传播距离和模式面积等传输特性。通过与双圆形中空表面等离子体光波导的比较发现,在730～800nm工作波长范围内,双正方形表面等离子体光波导的传输特性要优于后者。因此双正方形表面等离子体光波导有可能用于光子器件集成领域和传感器领域。
- 秦小娟郭亚楠薛文瑞
- 关键词：集成光学传输特性频域有限差分法
