单介质加载双层石墨烯对称表面等离激元波导的理论分析

单介质加载双层石墨烯对称表面等离激元波导的理论分析

论文摘要

基于介质加载石墨烯等离激元波导(DLGPW),提出并研究了单介质加载双层石墨烯对称表面等离激元波导(DLTGSSPW)。在DLTGSSPW中,双层石墨烯中的表面等离激元(SPP)相互作用,形成耦合的SPP模,即对称和反对称SPP模。采用有效折射率法和有限元法进行研究,发现耦合的SPP模的有效折射率、传播损耗、模式数目及电场强烈地依赖于DLTGSSPW的参数,例如入射波长、单介质条的高度和宽度等。耦合的SPP模与三层介质平板波导中的导模很相似。另外,当单介质条的高度足够大时,在每层石墨烯中,耦合的对称和反对称SPP模退化成非耦合SPP模,DLTGSSPW可被看作两个独立的DLGPW。DLTGSSPW这种性质使其有望在集成光学器件中有潜在的应用价值。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 理论模型
  • 3 结果和讨论
  •   3.1 DLTGSSPW中GSPP模的有效折射率随波长的变化
  •   3.2 DLTGSSPW中GSPP模的有效折射率随介质条宽度的变化
  •   3.3 DLTGSSPW中GSPP模的有效折射率随介质条高度的变化
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李勇,张惠芳,吴琼,何英,王燕

    关键词: 表面光学,表面等离子激元,波导,有限元法,有效折射率法,石墨烯

    来源: 激光与光电子学进展 2019年20期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,基础科学,工程科技Ⅰ辑

    专业: 物理学,无机化工

    单位: 上海大学理学院

    基金: 国家自然科学基金(11704241)

    分类号: O53;TQ127.11

    页码: 175-183

    总页数: 9

    文件大小: 3248K

    下载量: 136

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