طراحی و شبیه سازی کلید الکترواپتیکی زیر طول موج فشرده مبتنی بر پلاسمون پلاریتون های سطحی گرافن

در این پژوهش، با طراحی یک موج بر پلاسمونی با محدودکنندگی قوی، یک کلید کوچک الکترواپتیکی طراحی و شبیه سازی می شود. با استفاده از یک برجستگی سیلیکونی در نزدیکی گرافن و تنظیم پتانسیل شیمیایی آن، یک کانال پلاسمونی ایجاد می شود که بسته به مقدار پتانسیل شیمیایی گرافن، گذر سیگنال نوری را کنترل می کند. با اعمال پتانسیل شیمیایی ۰/۱ و ۰/۵ الکترونولت، تلفات کانال به ازای بسامدهای ۲۵ تا ۴۵ تراهرتز از ۷۸/۰۳ تا ۰/۲۳ دسی بل بر میکرومتر تغییر می کند. اندازه ساختار برابر ۰/۰۵۷ میکرومتر مربع است که نسبت به ساختارهای مشابه کوچک تر است. اندازه کوچک ساختار یکی از نیازهای اساسی در طراحی مدار مجتمع نوری است. این ویژگی همراه با طول تزویج ۲۱۸/۲ میکرومتر و ضریب شایستگی ۱۲۴۶ نشان می دهد که پلاسمون های سطحی به خوبی در کانال طراحی شده محدود و هدایت می شوند. با توجه به نتایج به دست آمده، کلید پلاسمونی طراحی شده را برای کاربردهای آنالوگ و دیجیتالی مختلف می توان پیشنهاد داد.

Keywords:

پلاسمون پلاریتون سطحی , کانال پلاسمونی , کلید الکترواپتیکی , گرافن