表面等離子激元是量子信息處理的理想載體,具有克服衍射極限、納米尺度操縱光、易集成等優(yōu)點(diǎn),為實(shí)現(xiàn)光子器件的集成化和小型化提供了可能。本文使用量子和經(jīng)典兩種方法研究表面等離子波導(dǎo)端耦合腔系統(tǒng)中的散射特性。基于表面等離子波導(dǎo)端耦合腔構(gòu)成的非厄米量子系統(tǒng)研究了表面等離子激元的散射特性。通過求解系統(tǒng)的本征值方程得到表面等離子激元的透射振幅和反射振幅。對于相同頻率腔與表面等離子波導(dǎo)耦合的系統(tǒng),在波長1513 nm和1589 nm處出現(xiàn)兩個明顯的反射（透射）峰。研究發(fā)現(xiàn):反射（透射）峰隨波導(dǎo)-腔間耦合強(qiáng)度的增加逐漸變寬,而共振峰值大小不變;隨著腔損耗的增大,反射峰值減小,透射峰值增加,而峰值位置不變;隨著腔間耦合強(qiáng)度的增加,反射（透射）峰間距變寬,而帶寬和峰值大小無明顯變化。對于不同頻率腔與表面等離子波導(dǎo)端耦合的系統(tǒng),在異常點(diǎn)（波長1446 nm和1556 nm）處出現(xiàn)雙帶單向無反射。該結(jié)構(gòu)在較寬波導(dǎo)-腔比值范圍、較寬腔間耦合強(qiáng)度范圍和較大腔損耗條件下實(shí)現(xiàn)雙帶單向無反射�；诮饘�-電介質(zhì)-金屬波導(dǎo)端耦合納米共振器構(gòu)成的經(jīng)典系統(tǒng)研究了雙帶單向無反射現(xiàn)象。使用耦合模方程驗證模擬結(jié)果的可行性,數(shù)值模擬和分... 

【文章來源】：延邊大學(xué)吉林省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：52 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３：邊耦合（ａ）和直接耦合（ｂ）情況下單光子傳輸路徑．??

圖１．５：無源硅波導(dǎo)結(jié)構(gòu)示意圖．??和多頻帶單向無反射現(xiàn)象

－９?－８?－７?－６?－５?－４?－３?－２?－１?０?１?２３４５６７８９??ｚ（ｊｉｍ）??圖１．６：單向無反射模擬電場分布圖．??Ｍｅｔａｌ?Ｍｅｔａｌ?州??ｆ?＊?Ｉ?Ｌｏｓｓ?／？２??▼??ｊ；?ｗ?：?：?（Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ??ｗ?Ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ?卜—￣＾??＇ｔ??（ａ）?Ｍｅｔａｌ?（ｂ）??圖１．７：兩個共振器耦合表面等離子波導(dǎo)結(jié)構(gòu)圖．??反向入射時幾乎沒有被反射，反射率接近于？０。進(jìn)－步在實(shí)驗上側(cè)得了不同方??向的反射光譜，證明兩個方向反射的不對稱性。２０１５年，Ｈｕａｕｇ等人Ｍ提出－？種??非ＰＴ對稱等離子波導(dǎo)系統(tǒng)，由金屬－電介質(zhì)－金屬波導(dǎo)耦合兩個樁型共振器組成，??如圖１．７（ａ）所示，基于此系統(tǒng)他們得到了通信波長范圍內(nèi)一側(cè)反射接近于零而另一??側(cè)反射不為零的現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)金屬材料的損失對于實(shí)現(xiàn)單向無反射是至關(guān)重要的。??為了增加不同方向入射時反射率的差值，他們Ｍ構(gòu)建了一個非平衡增益損失表面??等離子波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，如圖１．７（ｂ）所示，基于此結(jié)構(gòu)利用摻雜增益損失材料實(shí)現(xiàn)了異常??點(diǎn)處對比率接近于１的單向無反射現(xiàn)象。??２０１７年


本文編號：3556587