)POU58$ 貴金屬
材料的較大負值介電常數(shù)可用于亞
波長波導
結(jié)構(gòu)的設計。尤其是負介電常數(shù)使導模在金屬和正值電介質(zhì)材料之間存在一個單獨的截面。這些表面等離子體激元(SPPs)在金屬電介質(zhì)界面具有電場強度極值,由于其對任意接近該表面的改變極其敏感通?捎糜趥鞲袘。利用合適的模式解算器可以得到具有2D結(jié)構(gòu)的導模。
re@;6o 等離子體平均功率流圖
%1z`/B UB3hC`N\ 1. 應用 )2: ,E 亞波長
光學 HA]5:ck 傳感
pv@w 8* 信號傳輸
Z@6xu;O 光學偏振器
`=19iAp. 彎曲波導
/f]'_t0\. 2. 優(yōu)勢 ZfnJ&H' VFEM模式求解器可輕松處理高橫縱比的波導
;(Kj-,> 搜索具有復值模式指數(shù)的模態(tài)
l?:S)[: 高階插值混合向量/節(jié)點元素,可以準確地捕捉到金屬與電介質(zhì)交界面附近的高電場強度
lnv&fu`1P 三角網(wǎng)格尺寸能夠適應高
精度材料屬性
]@
N::!m 利用波導的對稱性,可以降低
仿真域并把具有特定對稱性的模態(tài)作為目標
eoxEnCU VFEM快速而且精確
qX:YI3:,@ Bnh*;J0 3. 仿真描述 yyc4'j+ 矢量有限元法(VFEM)模式求解器接收復介電常數(shù)材料,并使用特別適合對高對比度介電界面進行建模的矢量基函數(shù)來表示。其中一個很好的例子就是使用VFEM模式求解器來計算表面等離子傳導結(jié)構(gòu)。
K?eY<L 該結(jié)構(gòu)在研究中背面顯示為黑色輪廓線,中心范圍的銀由介電常數(shù)為4的材料圍繞。材料銀在633nm波長的介電常數(shù)是-19-j0.53[1]。該傳導結(jié)構(gòu)不僅僅有高介電常數(shù)對比度組成,同時具有較高的橫縱比,即寬度遠大于厚度。
|^C35 6M> 利用對稱邊界和如[1]中分類的模式組合,相應波導厚度模式的色散
曲線如圖1所示。所有模式具有一個主Ey分量,該分量有TM模組成并具有無限寬度結(jié)構(gòu)。
A&L2&ofV&q +XpQ9Cd 圖1 模態(tài)指數(shù)作為銀厚度的函數(shù) A1F!I4p5
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