چکیده

موجبرهای پلازمونی به دلیل توانایی بالا برای متمرکز کردن نور در ابعاد نانومتری و کمتر از طول موج در سال های اخیر توجه فراوانی را به خود جلب کرده اند. از میان ساختارهای موجبری پلازمونی، موجبر صفحه ای فلز – عایقی – فلز و پلازمونیک شیاری به دلیل سادگی ساخت و همچنین کاربردهای زیاد از اهمیت بیشتری برخوردار هستند. با این وجود توسعه ی مدارهای مجتمع پلازمونی با مشکلاتی رو به روست. که مهم ترین آن ها تلفات بالای فلزی است. یکی از راه ها برای حل این مشکل استفاده از موجبرهای بدون تلف فوتونیک است. بنابراین در بسیاری از موارد علاقه داریم، برای انتقال نور از نقطه ای در مدار مجتمع به نقطه ی دیگر از این موجبرها استفاده کنیم. با این وجود، تزویج کم توان و پراکندگی موج در اتصالات موجبری پلازمونیک – فوتونیک مانعی در راه پیاده سازی این ایده است. همچنین از موجبرهای فوتونیک معمولا به عنوان منبع توان و یا آشکار ساز در شبکه های پلازمونی استفاده می شود. از همین رو ارائه ی راهکاری برای افزایش تزویج توان در اتصالات فوتونی – پلازمونی می توان گام موثری در طراحی و ساخت مدارهای مجتمع نوری باشد. تاکنون روش های متعددی بر مبنای بهینه سازی و شبیه سازی عددی در راستای افزایش انتقال توان بین موجبرهای فوتونیک و پلازمونیک ارائه شده است. با این وجود ابعاد بسیار کوچک، استفاده از روش های عددی را برای تحلیل و طراحی این ساختارها بسیار زمان بر و پرهزینه کرده است. به همین دلیل برای حل مسئله نیاز به روش هایی کاراتر و سریع تر داریم. شباهت موجبرهای پلازمونی به موجبرهای مایکروویو باعث شده است که مدل سازی مداری و استفاده از تکنیک های مایکروویو در تحلیل و طراحی ساختارهای پلازمونی اهمیتی دوچندان یابد.

کلمات کلیدی: مو چڅير نوری ، مادل مداری، نانوپلازمونیک، مايکروويو

فهرست مطالب

فصل اول:مقدمه

۲-۱ ساختار پایان نامه:

در این بخش چگونگی ساختار پایان نامه راشرح می د هيم . در فصل دوم به معرفی روش های ارائه شده برای افزایش ضریب انتقال توان بین موجبرهای پلازمونی و فوتونیکی می پردازیم. در این زمینه مقاله های زیادی با محوریت افزایشی انتقال توان از موجبر MIM به موجبر تیغه عایقی در حوزه ی دو بعدی به چاب رسیده است. با این وجود، اغلب روش های استفاده شده بر مبنای بهینه سازی پارامترها با به کارگیری شبیه سازی عددی بوده، و جای خالی روشی کارا و سیستماتیک در بهبود ضریب انتقال توان این ساختارها محسوس است. با توجه به ابعاد نانومتری این ساختارها شبیه سازی عددی مستلزم مش بندی بسیار کوچک و حجم بالایی از محاسبات است. محدودیت زمان و منابع برای انجام چنین محاسباتی از مهم ترین دلایل ضرورت ارائه ی روش هایی کم هزینه و دقیق برای تحلیل و طراحی ساختارهای پلازمونی – فوتونیکی است. مدل سازی مدار گسترده برای سال ها به عنوان ابزار مناسبی برای حل و بررسی مسایل موجود در مایکروویو استفاده شده است، و تئوری ها و روش های تحلیل و بررسی کاملی بر مبنای آن وجود دارد. به همین خاطر، در راستای کاهش زمان و هزینه های استفاده از روشی های عددی، در فصل سوم به ارائه ی مدل مداری اتصال های موجبری معرفی شده می پردازیم. با ارائه چنین مدل های ملهم از مایکروویو می توان ية راحتی به تحلیل و طراحی ساختارها پرداخت. و از اختصاصر حجم زیادی از زمان و هزینه که صرف شبیه سازی های عددی می شود جلوگیری کرد. در فصل چهارم ادواتی کارا در جهت ایجاد بر اندرکنشی غیر سازنده معرفی می شوند. با استفاده از مدل های مداری استخراج شده در فصل سوم و مدل های مداری این ادوات و تئوری های توسعه یافته در مایکروویو به طراحی تزویج کننده های توان می پردازیم. این تزویج کننده ها بر مبنای حذف تلفات بازگشتی با ایجاد اندرکنشی مخرب میدان ها عمل می کنند. که روشی شناخته شلسلہ هر تطبيق موجبرهای مایکروویو است.

1-1-معرفی موجبرهای مورد بررسی    4

1-1-1-موجبرهای پلازمونی   5

1-1-1-1-موجبر پلازمونیک فلز-عابق فلز   5

1-1-1-2-موجبر پلازمونیک شیاری 11

1-1-2-موجبرهای فوتونیک 16

1-1-2-1-موجبر تیغه عایقی 16

1-1-1-2-موجبر سیلیکون برروی عایق 20

1-2-ساختار پایان نامه 23

اندازه ی میدان الکتریکی عرضی مربوط به مود غالب این دو موجبر سیلیکون روی عایق وپلازمونیک شیاری

اندازه ی میدان الکتریکی عرضی مربوط به مود غالب این دو موجبر سیلیکون روی عایق وپلازمونیک شیاری

فصل دوم:روش های غیر سیستماتیک تطبیق موجبرهای پلازمونیک به فوتونیک

در این فصل به معرفی روش های ارائه شده برای افزایش ضریب انتقال توان بین موجبرهای پلازمونی و فوتونیکی می پردازیم. اکثر روش های ارائه شده در این بخش بر مبنای تحلیل های عددی و بهینه سازی هستند و کمتر از مفاهیم تئوری برای طراحی آن ها بهره گرفته شده است. در بخش اول در مورد اتصال دو موجبر صفحه ای فلز – عایقی – فلز پلازمونیک و موجبر تیغه ی عایقی توضیحاتی ارائه خواهد شد و روش های تطبیق این دو موجبر مورد بررسی قرار خواهند گرفت. در بخش دوم این فصلی تمرکز ما بر روی پیوند موجبرهای پلازمونیک شیاری و سیلیکون بر روی عایق خواهد بود، و روش های مختلف تزویج این دو موجبر به همراه نتایج گزارش شده از چگونگی ساخت بررسی و مرور می شوند.

2-1-اتصال موجبر فلز-عایق-فلز پلازمونیک وموجبر تیغه عایقی 24

2-1-1-بررسی عددی اتصال مستقیم دوموجبر 24

2-1-2-روشهای تطبیق موجبر پلازمونیک فلز-عایق-فلز به موجبر تیغه ی عایقی 30

2-1-2-1-استفاده از تطبیق تیپری    30

2-1-2-2-استفاده از تیپرهای بهینه شده چند قسمتی 33

2-2-2-3-استفاده از تزویج کننده فاصله هوایی  34

2-2-اتصال موجبر پلازمونیک شیاری وموجبر سیلیکون روی عایق 36

2-2-1-استفاده از فاصله ی عایقی   40

2-2-2-استفاده از فاصله ی فلزی    42

2-3-نتیجه گیری 43

تزویج کننده فاصله ی هوایی ومیدان مغناطیسی عرضی دراین ساختار

تزویج کننده فاصله ی هوایی ومیدان مغناطیسی عرضی دراین ساختار

فصل سوم:مدلسازی مداری اتصال

در فصل قبل به روش های گوناگون برای افزایش ضریب انتقال توان بین موجبرهای پلازمونی و فوتونیکی پرداختیم. این روش ها غالبا مستلزم بهینه سازی و شبیه سازی کامپیوتری بودند. که با توجه به ابعاد ساختارها می تواند بسیار وقت گیر و هزینه بر باشد. ارائه ی روشی نیمه تحلیلی بر مبنای مدل سازی مداری ساختار می تواند به حل این مشکل کمک کند. در این فصل قصد داریم مدلی مداری برای این اتصالات موجبری ارائه کنیم. سپس می توان به سادگی روش های استفاده شده در مایکروویو در طراحی تزویج کننده ها بین ساختارهای پلازمونی و فوتونیکی به کار گرفت. در روند مدل سازی موجبر پلازمونی را به صورت یک خط انتقال مدل می کنیم، و از ضریب انتقال و انعکاسی میدان بهره جسته و موجبر عایق فوتونیکی را به وسیله ی یک امپدانس فشرده مختلط مدل می کنیم. در بخش اول مدل مداری اتصال دو موجبر پلازمونیک فلز – عایقی – فلز و موجبر تیغه عایقی را محاسبه می کنیم. و در بخش دوم به اتصال بین موجبرهای پلازمونیک شیاری و سیلیکون روی عایق می پردازیم.

3-1-مدل مداری برای اتصال موجبر فلز-عایق-فلز به موجبر تیغه ی عایقی 45

3-2-مدل مداری برای اتصال پلازمونیک شیاری به موجبر سیلیکون روی عایق فوتونیک 52

3-3-نتیجه گیری 57

ساختار تطبیق برمبنای تیپرهای بهینه شده چند قسمتی

ساختار تطبیق برمبنای تیپرهای بهینه شده چند قسمتی

فصل چهارم:کاهش ضریب انعکاس وافزایش تزویج توان به روش سیستماتیک

روش های ارائه شده در فصل ۲ برای افزایش انتقال توان بین موجبرهای پلازمونی و فوتونیک عموما روش هایی مبتنی بر روش های عددی و بهینه سازی بودند. نیاز به زمان و منابع کامپیوتری زیاد از مشکلات اصلی این روش ها است. بنابراین ارائه ی یک روش سیستماتیک و کارا برای بهبود تزویج توان در ساختارهای پلازمونی – فوتونی راهگشا خواهد بود. در این فصل به معرفی روش هایی از این دست اختصاص دارد، که بر کم کردن ضریب انعکاسی موج از محل اتصال مبتنی هستند. در بخشی اول حالت دو بعدی بررسی می شود. با استفاده از مدل ارائه شده در فصل ۲ برای موجبر عایق و مدل استاب پلازمونیک و ایجاد یک تداخلی غیر سازنده ضریب انعکاسی میدان را در فرکاسی مورد نظر مینیمم می کنیم. در بخشی بعدی به بررسی ادواتی در ساختار سه بعدی با تلفات تشعشعی معقول که قادر به ایجاد تداخل میدان ها هستند، می پردازیم. سپس با استخراج ماتریس اسکترینگ و استفاده از مدل های استخراج شده در فصل ۲ به طراحی مدارهایی با ضریب انعکاسی توان پایین می پردازیم

4-1-حذدف تلفات بازگشتی دراتصال موجبر پلازمونیک فلز-عایق-فلز وموجبر تیغه عایقی  66

4-2-کاهش تلفات بازگشتی دراتصال  موجبر پلازمونیک شیاری وموجبر سیلیکون روی عایق 66

4-2-1-مشخصات پراکندگی قطعه مناسب برای حذف تلفات بازگشتی 67

4-2-2-معرفی ساختارهای برای کاهش ضریب انعکاس توان 69

4-2-2-1-دیافراگم فلزی  70

4-2-2-2-دیافراگم سیلیکونی 71

4-2-2-3-بار سیلیکونی 73

4-2-3-کاهش ضریب انعکاس توان به وسیله ی دیافراگم سیلیکونی 74

ساختار موجبر تیغه عایقی باهسته سیلیکونی وزمینه هوا

ساختار موجبر تیغه عایقی باهسته سیلیکونی وزمینه هوا

فصل پنجم:نتیجه یگری وکارهای آینده

در این پایان نامه ابتدا به تشریح اهمیت تزویج توان در شبکه های فوتونی – پلازمونی پرداختیم.سپنس موجیرهای مهم مورد استفاده اتصالات معرفی و بررسی .در فصل دوم روش های گزارش شده برای بهبود تزویج بین موجبرهای پلازمونیک عایقی – فلز – عایق و موجبر تیغه ی عایقی معرفی شد. با وجود افزایش ضریب انتقال توان تا ۹۳/ در حالت دو بعدی و تا ۵۳٪ در حالت سه بعدی، استفاده از این روش ها با مشکلاتی همراه بود. استفاده از شبیه سازی عددی برای بهینه سازی پارامترهای طراحی نیازمند استفاده از وقت و منابع زیادی بود. به همین دلیل جای خالی یک روشی سیستماتیک و بهینه برای طراحی آسان تزویج کننده ی توان برای پیوند های فوتونی – پلازمونیا حساس می شد. شباهت ساختارهای پلازمونی به ساختارهای مطالعه شده در مایکروویو استفاده از تکنیک های در فصل سوم با به کارگیری روشی نیمه تحلیلی بر مبنای کامل بودن و تعامد مودها مدلی مداری برای تحلیل اتصال بین موجبرهای پلازمونیک و فوتونیک ارائه کردیم. در این روش موجبرهای پلازمونیک به صورت یک خط انتقال موجبرهای فوتونیکی به حضور لست یک امیدانس فشرده مدل شلسل نال, ای امپدانس به استفاده .3 ضمریب انعکاسیں میدان مورخ اصلی مور-جیببر پلازمونیک محاسبه میشود.در فصل چهارم اجزایی بر مبنای موجبرهای پلازمونیک برای ایجاد تداخلی غیر سازنده در میدان ها و حذف انعکاسں توان از محل اتصال به همراه مدل مداری آن ها ارائه شد. با استفاده از نتایج فصیل سوم و به کارگیری مادل این ادوات تزویج کننله ها برای حذ ف تلغات بازگشتی اتصال ية راحتی طراحی شدند.

لار راستای این پروژه را *ی توان کارهای زیر انجام داد:در حالت دو بعدی تنها کاهش ضریب انعکاسی توان مورد توجه ما بود. حال آنکه کم کردن تلفات تشعشعی با ایجاد تغییراتی بدیع در سمت دی الکتریکا اتصال می تواند بسیار جالب و راهگشا باشد. همچنین می توان روش های ارائه شاله ثر این رساله را بیر رقی دیگر انواع اتصالات مویر- جبری مانتل اتصال موجبرهای پلازمونیک MIM با عرضی متفاوت نیز پیاده کرد.در حالت سه بعدی می توان نتایج حاصل از تحلیل تئوری ارائه شده برای معرفی عنصری جدید بر مبنای موجبر پلازمونیک شیاری پرداخت. این عنصر باید از تلفات کمتری نسبت به ادوات معرفی شده در این رساله برخوردار باشد، همچنین باید در میدان های تداخلی قابل قبول ایجاد کند. همچنین ارائه ساختار پلازمونیک موجبری جدیدی فاقد مشکلات تلفات تشعشعی زیاد که در موجبر پلازمونیک شیاری با آن مواجه هستیم، می تواند در آینده راه را برای تزویج هر چه بیشتر توان بین ساختارهای کوچکتر از طول موج پلازمونی و ساختارهایی تلفات فوتونی هموار کند.

پیوست1 مدل سازی فلزات درفرکانس های نوری           79

مراجع                  81

مقایسه بین سرعت وابعاد ادوات الکترونیکی،فوتونی وپلازمونی

مقایسه بین سرعت وابعاد ادوات الکترونیکی،فوتونی وپلازمونی

فهرست شکل ها

شکل ۱-۱ مقایسه ای جالب بین سرعت و ابعاد ادوات الکترونیکی، فوتونی و پلازمونی  3

شکل ۱-۲ ساختار موجبر فلز – عایقی – فلز         6

شکل ۱-۳ قسمتهای حقیقی و موهومی ثابت انتشار مودهای مختالف برحسب عرضی موجبر پلازمونیک         9

شکل ۱-4 : منحنی واپاشی موجبر فلز – عایق سفلز با عایق از جنس هوا و فلز نقره برای عرض ۲۰ (خط ممتد)، ۵۰ (خط چین) و ۱۰۰ (نقطه چین) نانومتر       9

شکل ۱-۵ نمودار دامنه ی میدان مغناطیسی نرمالیزه مود پلازمونی زوج موجبر با عرض ۵۰ نانومتر در طول موج مخابرات نوری ۱/۵۵ میکرومتر           10

شکل ۱- 6 نمودار دامنه ی مودهای زوج برای موجبر فلز – عایقی-فلز با عرض ۲۰۰ نانومتر، عایق از جنسی هوا و فلز نقره در طول موج مخابرات نوری ۱/۵۵ میکرومتر      11

شکل ۱-۷ ساختار موجبر پلازمونیک شیاری          12

شکل ۱-۸ نمودار چگالی توان مود غالب موجبر پلازمونیک شیاری با طول و عرض شیار ۵۰ نانومتر در طول موج های متفاوت       13

شکل ۱- ۹ نمودار مود اصلی موجبر پلازمونیک شیاری با عرض ۵۰ نانومتر برای ارتفاع شیار (الف) ۱۰ و (ب) ۱۰ نانومتر          14

شکل ۱-۱۰ (الف) طول انتشار بر حسب طول موج (ب) منحنی واپاشی موجبر پلازمونیک شیاری (خط ممتد) و خط نو سیلیکا (خط چین)          15

شکل ۱-۱۱ (الف) طول انتشار بر حسب عرضی موجبر پلازمونیک شیاری (ب) ضریب شکست موثر مود اصلی موجبر پلازمونیک شیاری (خط ممتد) و موجبر فلز – عایقی-فلز (خط چین) بر حسب عرضی موجبر          15

شکل ۱-۱۲ (الف) طول انتشار بر حسب ارتفاع شیار موجبر پلازمونیک شیاری (ب) ضریب شکست موثر مود اصلی موجبر پلازمونیک شیاری (خط ممتد) و موجبر فلز – عایق – فلز (خط چین) بر حسب ارتفاع موجبر           16

شکل ۱- ۱۳ ساختار موجبر تیغه عایقی با هسته سیلیکونی و زمینه هوا      17

شکل 14 نمودار دامنه ی مود اول TM موجبر تیغه عایقی با هسته ی سیلیکونی به عرض ۳۰۰ نانومتر پس زمینه ی هوا در طول موج ۱/۵۵ میکرومتر         18

شکل ۱-۱۵ عرضی موثر نرمالیزه بر حسب فرکانس نرمالیزه        19

شکل 1-16 ساختار موجبر سیلیکون بر روی عایق با پوششی هوا و زیر لایه سیلیکا           20

شکل ۱- ۱۷ مولفه های میدان های عرضی این مود برای موجبر SOI با ارتفاع ۳۰ نانومتر و عرض ۰۰ : نانومتر و طول موج مخابرات نوری          21

شکل ۱-۱۸ وابستگی ضریب شکست موثر مودها به عرض هسته ی موجبر سیلیکونی        22

شکل ۱-۱۹ وابستگی ضریب شکست موثر مودها به طول موج سیلیکونی              22

شکل ۲-۱ ضریب انتقال توان بین موجبرهای فلز – عایقی-فلز و تیغه ی عایقی با عرض ۳۰۰ نانومتر در طول موج ۱/۵۵ میکرومتر، منحنی آبی رنگ حالت نقره با تلفات، منحنی مشکی رنگ مربوط به فلز بی تلف، و منحنی قرمز رنگ مربوط به هادی کامل هستند          26

شکل ۲-۲ ضریب انعکاس توان بر حسب عرضی موجبر پلازمونی: منحنی قرمز مربوط به سمت پلازمونی اتصال و منحنی آبی مربوط به سمت عایق           27

شکل ۲-۳ عرض موثر مود اصلی در موجبر دی الکتریک با عرض ۳۰۰ نانومتر (خط ممتد) و پلازمونیک با عرض ۵۰ نانومتر (خط چین)           28

شکل ۲- 4: ضریب انتقال توان را بر حسب ضریب دی الکتریک عایق موجبر فلز – عایقی-فلز پلازمونیک                29

شکل ۲-۵ ضریب انتقال توان بین دو موجبر فلز – عایق – فلز پلازمونیک و دی الکتریک بر حسب عرض موجبر دی الکتریک        30

شکل 2-6 ساختار تزویج کننده بر مبنای تیپرپلازمونیک      32

شکل ۲-۷ منحنی توان بر حسب جهت انتشار            32

شکل ۲-۸ ساختار تطبیق بر مبنای تیرهای بهینه شده چند قسمتی           33

شکل ۲-۹ ضریب انتقال توان بر حسب طول موج برای ساختار بهینه سازی شده (نمودار قرمز) و اتصال تخت انتهایی (نمودار آبی)            34

شکل 2-10 تزویج کننده فاصله ی هوایی و میدان مغناطیسی عرضی در این ساختار        35

شکل ۲-۱۱ ضریب انتقال توان را بر حسب طول موجبر دی الکتریک برای طول موج مخابراتی ۱/۵۵ میکرومتر و طول موجبر پلازمونیک ۵۰ نانومتر برای دو حالت با و بدون فاصله ی هوایی    36

شکل ۲- ۱۲ مراحل ساخت اتصال بین دو موجبر پلازمونیک شیاری و سیلیکون روی عایق      37

شکل ۲-۱۳ اندازه ی میدان الکتریکی عرضی مربوط به مود غالب این دو موجبر سیلیکون روی عایق (بالا) و پلازمونیک شیاری (پایین)      37

شکل 2-14 هندسه ی اتصال موجبر پلازمونیک شیاری به موجبر سیلیکون روی عایق (الف) نمای کنار (ب) نمای بالا و (ج) نمای رو به رو                       39

شکل ۲-۱۵ ضریب انتقال توان، ضریب انعکاس توان و میزان تلفات اتصال انتهایی ساده موجبرهای پلازمونیک شیاری و سیلیکون روی عایقی          40

شکل ۲- 16 نمای بالا از قرار گرفتن فاصله ی عایقی در محل اتصال دو موجبر پلازمونیک شیاری و سیلیکون روی عایق           41

شکل ۲-۱۷ ضریب انعکاسی توان، ضریب انتقال توان و تلفات ساختار        41

شکل ۲- ۱۸ نمای بالا از قرار گرفتن فاصله ی فلزی در محل اتصال دو موجبر پلازمونیک شیایی و سیلیکون روی عایق          42

شکل ۲-۱۹ ضریب انعکاسی توان، ضریب انتقال توان و تلفات ساختار                  43

شکل ۳-۱ (الف) ساختار پیوند موجبر فلز – عایق- فلز و موجبر تیغه ی عایقی و (ب) مدل مداری ارائه شده برای آن         46

شکل ۳-۲ نسبت قسمت موهومی به قسمت حقیقی امپدانس نرمالیزه               50

شکل ۳-۳ نسبت بP به P بر حسب طول موج در فضای آزاد          51

شکل ۳-3 ضریب انتقال قابل دسترسی با حذف انعکاس (خط ممتد) و ضریب انتقال اتصال مستقیم ساده (خط چین) دو موجبر پلازمونیک MIM و تیغه عایقی بر حسب عرضی موجبر دی الکتریک           52

شکل ۳-۵ نمای بالا از اتصال و پورت             53

شکل 6-3نسبت توان کوپل شده به مود اصلی به کلی توان منتقل شده به سمت فوتونیک برای اتصال ساده انتهایی                     55

شکل ۳-۷ نسبت توان کوپل شده به مود اصلی به کلی توان منتقل شده به سمت فوتونیک برای اتصال با فاصله فلزی نانومتر             56

شکل ۳-۸ توزیع توان بین مودهای مختلف مودهای موجبرهای پلازمونیک و فوتونیک بر حسب طول موج      57

شکل 4-۱ (الف) ساختار تزویج کننده پیشنهادی و (ب) مدل مداری آن        59

شکل 4-۲ (الف) ساختار هندسی یک استاب (ب) مدل مداری برای حالت هادی کاملی (ج) مدل مداری برای حالت MIMا          61

شکل4 -۳ مدل مداری ساده شده ساختار تزویج کننده            61

شکل 4-4  بخش های مختلف توان برای تزویج کننده ی تک استاب معرفی شده، راندمان تزویج (خط ممتد)، تلفات بازگشتی (خط چین)، تلفات تشعشعی (نقطه چین)، و تلفات اهمی (نقطه – خط چین)           65

شکل 4- ۵ مدل مداری ساختار ارائه شده برای کاهش ضریب انعکاسی توان از محل اتصال موجبرهای پلازمونیک شیاری و سیلیکون روی عایقی           66

شکل4 – 6 ساختار سه بعدی دیافراگم فلزی (الف) و نمای بالای آن (ب)              69

شکل 4- ۷ ساختار سه بعدی دیافراگم سیلیکونی (الف) و نمای بالای آن (ب)                71

شکل4 -۸ ساختار سه بعدی بار سیلیکونی (الف) و نمای بالای آن (ب)             72

شکل 4- ۹ نمای بالای تزویج کننده بین موجبر پلازمونیک شیاری و موجبر سیلیکون روی عایق         74

شکل 4- ۱۰ مقدار ضریب انعکاس میدان از محل پیوند بر حسب طول های با و را در طول موج ۱/۵۵ میکرومتر               75

شکل 4- ۱۱ ضریب انعکاسی میدان مود اصلی موجبر شیاری برای اتصال مستقیم ساده (خط چین) و اتصال همراه با دو دیافراگم سیلیکونی در ۸۵؛ و ۸۱۵ نانومتر (خط ممتد)         75

شکل 4-۱۲ ضریب انتقال توان بین موجبر شیاری و موجبر سیلیکون روی عایق برای اتصال مستقیم ساده (خط چین) و اتصال همراه l دور دیافراگم سیلیکونی در نانومتری اتصال (خط ممتد)               76

نمودار مود اصلی موجبر پلازمونیک شیاری با عرض 50 نانومتر برای ارتفاع شیار

نمودار مود اصلی موجبر پلازمونیک شیاری با عرض 50 نانومتر برای ارتفاع شیار


Abstract

Potential of plasmonic waveguide structures to confine light in subwavelength scales attracted many attentions in recent years. Among these structures planar metal-insulator-metal waveguide and plasmonic slot waveguide are more promising. That is because of their easy fabrication process along with their various reported applications. However, there are some obstacles in the path of developing plasmonic integrated circuits, among which high propagation loss can be named as the most important. To solve this issue, photonic waveguides can be used as the lossless interconnections between small footprint plasmonic components on optical chips. Therefore, application of plasmonic slot waveguide devices in photonic circuits is achievable with highly efficient coupling to photonic components. Till now, some efforts have been reported in order to couple power between plasmonic waveguides and photonic waveguides. Although the power efficiency has been considerably enhanced, these works exploit optimization and numerical simulation. Due to nanometer dimensions of these structures, implementation of numerical methods consumes too much time and resources. Thus more efficient and faster methods are required to address this problem. Unique resemblance between plasmonic and microwave waveguides makes circuit modeling and microwave techniques an interesting substitution for numerical based approaches. Using these methods, here we try to increase power coupling in plasmonic-photonic Structures.

Keywords: optical waveguide, circuit model, nano-plasmonics, microwave


تعداد صفحات فایل : 95

مقطع : کارشناسی ارشد

بلافاصله بعد از پرداخت به ایمیلی که در مرحله بعد وارد میکنید ارسال میشود.


فایل pdf غیر قابل ویرایش

خرید فایل pdf و سفارش فایل word

قبل از خرید فایل می توانید با پشتبانی سایت مشورت کنید