基于表面等離子激元的多功能矩形腔濾波器的設計與優(yōu)化.pdf

1、目前，隨著半導體激光器的發(fā)明，以光作為傳輸信息載體的通信技術逐步發(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局域性，能夠將電磁場壓縮在交界面周圍很小的一個范圍內，從而為突破衍射極限提供了可能。通過改變金屬的幾何結構，各種具有不同性能和功能的元件被設計了出來，如濾波器，開關等?；诒砻娴入x子激元所設計的器件是目前實現(xiàn)納米集成光學

2、回路的熱門選擇。
　　目前大多數(shù)濾波器器件都采取銀作為金屬層的材料，空氣作為介質層，在結構的選擇上一般采取側面耦合或者直接耦合方式，也有通過溝槽結構的串聯(lián)從而在頻譜上呈現(xiàn)較好的濾波效果。本文針對利用側面耦合和直接耦合方式實現(xiàn)濾波效果的濾波器的潛在缺陷，因其為達到較高的透射率往往會犧牲波導和諧振腔之間的耦合距離的現(xiàn)象，提出了一種新型結構來緩解這種狀況。通過設計和選擇諧振腔的結構和材料，將具有高折射率的硅塊放置在主諧振腔的兩側，實現(xiàn)了

3、隨著硅塊長度的增加，該濾波器的透射譜線峰值會發(fā)生明顯的紅移變化；此外通過適當?shù)卣{整矩形腔的其他結構參數(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濾波效果出色的平頂帶通濾波器。另外，通過將一個豎腔插入主腔中間位置，還能夠得到雙通道帶通濾波器，且透射率可被調節(jié)到均在70%以上，甚至在特定情況下可以達到80%以上。通過改變結構參數(shù)，可以調節(jié)兩通道之間的距離或者單獨第二種模式的共振位置。文中仿真計算均由有限元仿真軟件COM