【摘 要】
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本文理论地分析了二维金属-电介质-金属(MDM)波导，并利用有限时域差分(FDTD)的方法数值模拟论证了MDM波导的表面等离子体传输性能.为了扩展MDM波导的实际应用，利用MDM波导
【机 构】
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华南师范大学,广州市,510006
【出 处】
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中国光学学会纤维光学与集成光学专业委员会全国第15次光纤通信暨第16届集成光学学术会议
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本文理论地分析了二维金属-电介质-金属(MDM)波导，并利用有限时域差分(FDTD)的方法数值模拟论证了MDM波导的表面等离子体传输性能.为了扩展MDM波导的实际应用，利用MDM波导构造一个可以高度集成的单齿形状滤波器结构.模拟结果显示，提出的新型结构不仅具有传输率高达90％的滤波功能，而且相对于其它类光栅结构的滤波器，提出的结构具有较小的尺寸，仅仅几百个纳米.理论分析和模拟结果都显示，滤波器的中心波长和滤波器齿的长度和宽度有一定的关系.滤波器的中心波长可以通过改变齿的长度和宽度来选取.在此基础上，单齿滤波器扩展成为一个非对称的双齿结构.模拟结果显示了非对称双齿状结构具有双波长滤波功能，且滤波器的两中心波长分别与两齿深度成线性关系.据此，利用两组不同长度的齿组合获得了一个性能良好的窄带滤波器，该窄带滤波器的中心波长可以通过改变两组不同长度的齿来调节，有利于研制不同波长的窄带滤波器.另外，在单齿滤波器的基础上研究了纳米线结构并在此基础上研究了一个具有波分解复用功能的器件.FDTD模拟结果显示，在纳米线基础上扩展的结构可以实现波长解复用功能，这一模拟结果与理论分析吻合.为了扩大表面等离子体的应用，研究了齿状结构的波导结构用于折射率测量上.此外，模拟研究了齿状光开关以适应未来的光通信与光计算.随着表面等离子体功能的广泛被研究，它极有可能成为设计纳米尺度的光计算和光通信高度集成架构的一个选择.
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