طراحي مدولاتور الكترو اپتيكي پلاسمونيكي جذبي بر پايه دو لايه فعال باريم تيتانات و اينديوم تين اكسيد

Design of a Plasmonic Electro-Optical Absorption Modulator Based on Two Active Layers of Barium Titanate and Indium Tin Oxide

در اين مقاله يك مدولاتور الكترو اپتيكي پلاسمونيكي جذبي چند لايه با دو محيط فعال اينديوم تين #38;shy;اكسيد و باريم تيتانات معرفي شده است. در لايه اينديوم تين اكسيد اثر پاشندگي حامل #38;rlm;هاي آزاد و در لايه باريم تيتانات كه دوشكستي بوده اثر پاكلز در نظر گرفته شده است. در اينجا اثر ضخامت لايه #8204;هاي فعال بر روي عملكرد مدولاتور مورد بررسي قرار مي #38;shy;گيرد. با اعمال ولتاژ به مدولاتور ميدان الكتريكي در دو لايه فعال ايجاد مي #8204;گردد و ضرائب شكست لايه #8204;هاي فعال تغيير مي #8204;يابند. براي شبيه #8204;سازي اين مدولاتور، معادله پاشندگي به #38;shy;دست آمده براي ساختار چند لايه پيشنهادي با روش نلدر-ميد در طول موج 55/1 ميكرومتر حل شده است. نتايج به #38;shy;دست آمده نشان مي #38;shy;دهند كه ساختار ارائه شده قابليت استفاده به #38;shy;عنوان مدولاتور الكترو اپتيكي جذبي را دارا مي #38;rlm;باشد.

In this paper, a multilayer plasmonic electro-optical absorption modulator is introduced based on two active layers of barium titanate (BaTiO3) and Indium tin oxide (ITO). It is assumed that the BaTiO3 layer is a birefringent crystal and the Pockels effect occurs in this layer while the free carrier dispersion effect takes place in the ITO layer. Here, we study the effects of the thicknesses of the active layers on the modulator performance. By applying voltage to the silver layers, therefore, an electrical field is formed in the two active layers and the refractive indices of the layers are changed. In order to simulate this modulator, the Nelder-Mead method is implemented to solve the obtained dispersion equation for the proposed multilayer structure at the wavelength of 1.55 #38;micro;m. Our simulation results indicate that the proposed structure can be used as a plasmonic electro-optical modulator.