基于表面等離子激元的多功能矩形腔濾波器的設(shè)計(jì)與優(yōu)化.pdf

1、目前，隨著半導(dǎo)體激光器的發(fā)明，以光作為傳輸信息載體的通信技術(shù)逐步發(fā)展，然而傳統(tǒng)的光電器件在性能和尺寸方面都不能滿足人們現(xiàn)在的要求。表面等離子激元作為一種沿著金屬和介質(zhì)交界面?zhèn)鞑サ谋砻娌?，在正交于傳播方向的法線分量上具有強(qiáng)局域性，能夠?qū)㈦姶艌?chǎng)壓縮在交界面周?chē)苄〉囊粋€(gè)范圍內(nèi)，從而為突破衍射極限提供了可能。通過(guò)改變金屬的幾何結(jié)構(gòu)，各種具有不同性能和功能的元件被設(shè)計(jì)了出來(lái)，如濾波器，開(kāi)關(guān)等?；诒砻娴入x子激元所設(shè)計(jì)的器件是目前實(shí)現(xiàn)納米集成光學(xué)

2、回路的熱門(mén)選擇。
　　目前大多數(shù)濾波器器件都采取銀作為金屬層的材料，空氣作為介質(zhì)層，在結(jié)構(gòu)的選擇上一般采取側(cè)面耦合或者直接耦合方式，也有通過(guò)溝槽結(jié)構(gòu)的串聯(lián)從而在頻譜上呈現(xiàn)較好的濾波效果。本文針對(duì)利用側(cè)面耦合和直接耦合方式實(shí)現(xiàn)濾波效果的濾波器的潛在缺陷，因其為達(dá)到較高的透射率往往會(huì)犧牲波導(dǎo)和諧振腔之間的耦合距離的現(xiàn)象，提出了一種新型結(jié)構(gòu)來(lái)緩解這種狀況。通過(guò)設(shè)計(jì)和選擇諧振腔的結(jié)構(gòu)和材料，將具有高折射率的硅塊放置在主諧振腔的兩側(cè)，實(shí)現(xiàn)了

3、隨著硅塊長(zhǎng)度的增加，該濾波器的透射譜線峰值會(huì)發(fā)生明顯的紅移變化；此外通過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整矩形腔的其他結(jié)構(gòu)參數(shù)，不僅能夠得到透射峰值接近90％的帶通濾波器，而且也能夠得到一個(gè)濾波效果出色的平頂帶通濾波器。另外，通過(guò)將一個(gè)豎腔插入主腔中間位置，還能夠得到雙通道帶通濾波器，且透射率可被調(diào)節(jié)到均在70%以上，甚至在特定情況下可以達(dá)到80%以上。通過(guò)改變結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以調(diào)節(jié)兩通道之間的距離或者單獨(dú)第二種模式的共振位置。文中仿真計(jì)算均由有限元仿真軟件COM