留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

近红外波长下COMSOL软件实现新型耦合器的设计

高玉双 孙金岭

高玉双, 孙金岭. 近红外波长下COMSOL软件实现新型耦合器的设计[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(6): 604003-0604003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0604003
引用本文: 高玉双, 孙金岭. 近红外波长下COMSOL软件实现新型耦合器的设计[J]. 红外与激光工程, 2016, 45(6): 604003-0604003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0604003
Gao Yushuang, Sun Jinling. Design of coupler in the near infrared incident wavelength by COMSOL[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(6): 604003-0604003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0604003
Citation: Gao Yushuang, Sun Jinling. Design of coupler in the near infrared incident wavelength by COMSOL[J]. Infrared and Laser Engineering, 2016, 45(6): 604003-0604003(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0604003

近红外波长下COMSOL软件实现新型耦合器的设计

doi: 10.3788/IRLA201645.0604003
基金项目: 

国家自然科学基金创新研究群体项目(41121001;41273010);河南省科技厅科技成果([2014]第2403号)

详细信息
    作者简介:

    高玉双(1972-),女,副教授,硕士,主要从事计算机图形学、数据库、嵌入式系统方面的研究。Email:Double72@sina.com

  • 中图分类号: O23

Design of coupler in the near infrared incident wavelength by COMSOL

  • 摘要: 一直以来条状表面等离子波导被认为是实现高集成光路的有效器件,首先采用经典的Drude模型对条状波导中SPP激发与传播特性完成了分析。针对可见光到近红外入射波长的条件完成了条状SPP波导的模场分布的研究,得出,当金属的厚度不变宽度越大,电磁场分布就越集中在条状波导的两侧;当金属条状的宽度不变,厚度越大时电磁场分布会越集中在金属内;入射波长越长会使得金属条状周围电场的集中越小,且还会导致信道间的干扰。利用得到的条状波导特性进而设计了一种新型的耦合器,器件设计结果表明:条状SPP波导在有限传输距离上能量完全转移只发生一次;波长较长时,场的集中度减小,耦合增强;条状SPP波导耦合器可以实现1310 nm和1550 nm的光波分复用。这一研究对光子器件的发展有一定的理论和实际意义。
  • [1] Hamed S M S, Eftekhar A A, Atabaki A H, et al. Band-edge bilayer plasmonic nanostructure for surface enhanced raman spectroscopy[J]. Eprint Arxiv, 2014, 3(1): 66-72.
    [2] Peiwen Meng, Kiyotoshi Yasumoto, Yunfei Liu. Surface plasmon resonant scattering in metal-coated dielectric nanocylinders[J]. Optics Communications, 2014, 332(4): 18-24.
    [3] Ye Shuji, Luo Yi. Advanced experimental methods toward understanding biophysicochemical interactions of interfacial biomolecules by using sum frequency generation vibrational spectroscopy[J]. Science China, 2014, 57(12): 1646-1661.
    [4] Li Zhiquan, Yan Lei, Guo Jialiang, et al. Characteristic analysis of noise factor in the periodic stripe long range surface plasmon polaritons structure[J]. Acta Photonica Sinica, 2015, 44(3): 319001-0319001.
    [5] Ye Shuji, Luo Yi. Advanced experimental methods toward understanding biophysicochemical interactions of interfacial biomolecules by using sum frequency generation vibrational spectroscopy[J]. Science China, 2014, 57(12):1646-1661.
    [6] Zheng Gaige, Xu Linhua, Chen Yunyun, et al. Beam filter and splitter based on surface plasmon propagation in ring metal heterowaveguide[J]. Pramana, 2014, 83(6): 995-1002.
    [7] Beltaos A, Kovacevic, Aleksander G, et al. Femtosecond laser induced periodic surface structures on multi-layer graphene[J]. Journal of Applied Physics, 2014, 116(20): 204306.
    [8] Lemke C, Lei08ner T, Klick A, et al. The complex dispersion relation of surface plasmon polaritons at gold/para-hexaphenylene interfaces[J]. Applied Physics B Lasers Optics, 2014, 116(3): 585-591.
    [9] Ganser A, Benner D, Waitz R, et al. Time-resolved optical measurement of thermal transport by surface plasmon polaritons in thin metal stripes[J]. Applied Physics Letters, 2014, 105(19): 191119.
    [10] Zhu Jun, Li Zhiquan. Analysis of characteristics with Airy surface plasmon in SPPs lasing[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(10):3298-3302.
    [11] Chau Yuanfong, Hu Chihchan, Jheng Ciyao, et al. Numerical investigation of surface plasmon resonance effects on photocatalytic activities using silver nanobeads photodeposited onto a titanium dioxide layer[J]. Optics Communications, 2014, 331(22): 223-228.
    [12] Yang Chaojie, Zhao Huajie, Wang Peipei, et al. Polarization dependence of the light coupling to surface plasmons in an Ag nanoparticle Ag nanowire system[J]. Chinese Physics B, 2014, 23(11): 489-495.
    [13] Liu C, Liu H, Zhong Y. Impact of surface plasmon polaritons and other waves on the radiation of a dipole emitter close to a metallic nanowire antenna[J]. Optics Express, 2014, 22(21): 25539.
    [14] Kekesi R, Meneses-Rodrguez D, Garca-Prez F, et al. The effect of holes in the dispersion relation of propagative surface plasmon modes of nanoperforated semitransparent metallic films[J]. Journal of Applied Physics, 2014, 116(13): 134306-1-134306-5.
    [15] Ahmad Naseri Taheri, Hassan Kaatuzian. Design and simulation of a nanoscale electro-plasmonic 12 switch based on asymmetric metal-insulator-metal stub filters[J]. Applied Optics, 2014, 53(28): 6546-6553.
    [16] Lin C H, Su C Y, Kuo Y, et al. Further reduction of efficiency droop effect by adding a lower-index dielectric interlayer in a surface plasmon coupled blue light-emitting diode with surface metal nanoparticles[J]. Applied Physics Letters, 2014, 105(10): 101106.
  • [1] 陈恩果, 陈慷慷, 范祯桂, 孙志林, 林子健, 张恺馨, 孙捷, 严群, 郭太良.  增强现实显示光学引擎中光波导耦出超表面设计(特邀) . 红外与激光工程, 2023, 52(7): 20230342-1-20230342-10. doi: 10.3788/IRLA20230342
    [2] 程稳, 孙啸林, 马姗.  基于假设气体法的燃气辐射特性计算模型 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20220286-1-20220286-9. doi: 10.3788/IRLA20220286
    [3] 李淑慧, 宋洪晓, 程亚洲.  中红外4 μm波长下MgF2晶体脊形光波导的制备及特性研究(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20220441-1-20220441-6. doi: 10.3788/IRLA20220441
    [4] 肖滟兰, 杨艳平, 杨郑宇潇, 胡佳豪, 金丹妮, 耿勇, 周恒.  片上集成克尔光频梳的波分复用光纤通信技术综述(特邀) . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20220291-1-20220291-8. doi: 10.3788/IRLA20220291
    [5] 吴越, 刘家祥, 方勇华, 张蕾蕾, 杨文康.  C-T型平板波导红外光谱仪系统自身背景辐射的分析与抑制 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 803001-0803001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0803001
    [6] 袁配, 王玥, 吴远大, 安俊明, 祝连庆.  基于3 μm-SOI的波分复用/解复用器与电吸收型VOA的单片集成 . 红外与激光工程, 2019, 48(8): 818004-0818004(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0818004
    [7] 徐思宇, 张兆健, 何新, 韩云鑫, 张晶晶, 黄杰, 陈丁博, 杨俊波.  基于金属-绝缘体-金属波导耦合纳米腔的等离子体三波分复用结构 . 红外与激光工程, 2019, 48(2): 221001-0221001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0221001
    [8] 刘杨, 尚盈, 王晨, 黄胜, 曹冰, 赵文安, 李常, 祁海峰, 倪家升.  放大器自发辐射噪声对分布式声波监测系统的影响 . 红外与激光工程, 2018, 47(S1): 82-85. doi: 10.3788/IRLA201746.S122005
    [9] 陈朝夕, 温浩康, 于浩, 李彬, 胡军, 郭天娥, 马小玲, 华平壤.  高掺铒硅基氧化钽脊形光波导 . 红外与激光工程, 2017, 46(8): 821002-0821002(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0821002
    [10] 叶佳雨, 李立京, 陈文, 郑月, 孙鸣捷.  一种新型的光波导光学相控阵的特性研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(6): 620003-0620003(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0620003
    [11] 李建中, 刘振清, 雷江波, 刘俊.  可实现多点测量的波分复用光纤氢气传感系统 . 红外与激光工程, 2016, 45(8): 822006-0822006(7). doi: 10.3788/IRLA201645.0822006
    [12] 李建中, 刘振清, 雷江波, 刘俊.  可实现多点测量的波分复用光纤氢气传感系统 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1117003-1117003(8). doi: 10.3788/IRLA201645.1117003
    [13] 吴超, 刘春波, 韩香娥.  光波导相控阵激光雷达接收系统设计 . 红外与激光工程, 2016, 45(10): 1030003-1030003(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1030003
    [14] 孙艳玲, 聂光, 石顺祥, 马琳, 鲁振中.  非平整端面光波导光学相控阵输出特性的研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2747-2751.
    [15] 郝寅雷, 曾福林, 王志坚, 胡文学, 陈斯聪, 杨建义, 王明华.  玻璃基片上双层多模光波导的制备 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 3000-3004.
    [16] 高晓丹.  光纤尾纤波分复用滤光膜的研制 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 955-958.
    [17] 陈佳音, 刘国军, 王江安.  长程表面等离子激元的噪声特性及仿真研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3898-3902.
    [18] 韩哲, 李大鹏, 薛斌党, 白相志, 周付根.  基于红外辐射聚合模型的城市街道红外辐射特性分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1421-1425.
    [19] 杨登才, 杨作运, 王大勇.  阵列集成光波导应用于光学相控阵中的理论分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 1997-2002.
    [20] 石强, 桑胜波, 张文栋, 李朋伟, 胡杰, 李刚.  纳米光波导光滑技术研究进展 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 3040-3046.
  • 加载中
计量
  • 文章访问数:  471
  • HTML全文浏览量:  67
  • PDF下载量:  179
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2015-10-05
  • 修回日期:  2015-11-03
  • 刊出日期:  2016-06-25

近红外波长下COMSOL软件实现新型耦合器的设计

doi: 10.3788/IRLA201645.0604003
    作者简介:

    高玉双(1972-),女,副教授,硕士,主要从事计算机图形学、数据库、嵌入式系统方面的研究。Email:Double72@sina.com

基金项目:

国家自然科学基金创新研究群体项目(41121001;41273010);河南省科技厅科技成果([2014]第2403号)

  • 中图分类号: O23

摘要: 一直以来条状表面等离子波导被认为是实现高集成光路的有效器件,首先采用经典的Drude模型对条状波导中SPP激发与传播特性完成了分析。针对可见光到近红外入射波长的条件完成了条状SPP波导的模场分布的研究,得出,当金属的厚度不变宽度越大,电磁场分布就越集中在条状波导的两侧;当金属条状的宽度不变,厚度越大时电磁场分布会越集中在金属内;入射波长越长会使得金属条状周围电场的集中越小,且还会导致信道间的干扰。利用得到的条状波导特性进而设计了一种新型的耦合器,器件设计结果表明:条状SPP波导在有限传输距离上能量完全转移只发生一次;波长较长时,场的集中度减小,耦合增强;条状SPP波导耦合器可以实现1310 nm和1550 nm的光波分复用。这一研究对光子器件的发展有一定的理论和实际意义。

English Abstract

参考文献 (16)

目录

    /

    返回文章
    返回