Широкополосный плазмонный переключатель со сверхвысокой глубиной модуляции
Представлена новая и универсальная схема для компактных оптических и плазмонных переключателей с большой глубиной модуляции (МД). Численно продемонстрированы переключатели на основе поверхностного плазмона (SP) и объемного плазмона (BP) с малой занимаемой площадью, высоким MD и низкими вносимыми потерями.
Для интеграции логических элементов и оптической связи на короткие расстояния плазмонные соединения являются важными компонентами схем оптических соединений. Поэтому переключение привлекло большое внимание.
В исследовании, опубликованном в журнале Plasmonics, Сандип Чамоли из Чанчуньского института оптики, точной механики и физики Китайской академии наук в сотрудничестве с Махоммадом Элькабашем из Массачусетского технологического института, США, и Го Чунлей из Университета Рочестера, США, представили новая и универсальная схема для компактных оптических и плазмонных переключателей с большой глубиной модуляции (МД). Они численно продемонстрировали переключатели на основе поверхностного плазмона (SP) и объемного плазмона (BP) с малой занимаемой площадью, высоким MD и низкими вносимыми потерями.
Обычные подходы к плазмонному переключению основаны на изменении дисперсии волны поверхностного плазмон-поляритона (ППП) на границе раздела металл/диэлектрик.
В этом исследовании исследователи использовали переключаемую решетку, которая переключает возбуждение плазмонных/оптических мод. Эта переключаемая решетка основана на материале с фазовым переходом Sb 2 S 3 с низкими потерями, заключенном в диэлектрическую среду с показателем преломления, близким к показателю преломления аморфной фазы Sb 2 S 3. Решетка эффективно исчезает, когда Sb 2 S 3 находится в аморфной фазе.
На основе того же принципа «переключаемой решетки» был продемонстрирован новый тип плазмонного переключателя с использованием объемного плазмон-поляритона (BPP), возбуждаемого внутри гиперболических метаматериалов (HMM), и его производительность сравнивалась с переключателем на основе SPP.
Наконец, исследователи продемонстрировали новую платформу для нелокального управления локальной плотностью оптических состояний и связанной выходной мощностью квантовых излучателей, встроенных в HMM.
«Этот новый подход является универсальным и обеспечивает малую площадь и высокое оптическое и плазмонное переключение MD», — сказал Чамоли.
