تحليل و طراحي تزويج گر جهتي پلاسمونيك با استفاده از موج بر پلاسمونيك پيوندي

Analysis and design plasmonic directional coupler using hybrid plasmonic waveguide

از ساختارهاي مهم در زمينه ي پلاسمونيك، تزويج گر جهتي پلاسمونيك است كه در موارد مختلفي از جمله سوئيچ ها، مالتي پلكسرها، تقسيم و تركيب كننده هاي توان، تقسيم كننده هاي پلاريزاسيون، مدولاتورها و فيلترهاي انتخاب گر فركانس كاربردهاي فراواني دارد. در اين مقاله به معرفي پارامترهاي مهم در يك تزويج گر جهتي پرداخته شده و آخرين نمونه از پژوهش هاي انجام شده جهت بهبود اين پارامترها براي كاربردهاي مدار مجتمع نوري آورده شده است و ساختار يك نوع تزويج گري پيشنهاد مي شود كه داراي پارامترهاي مناسب تر نسبت به ديگر ساختارها براي كاربردهاي مدار مجتمع نوري است با تحليل نتايج بدست آمده از نرم-افزار لومريكال، مشاهده مي شود كه تزويج گر پيشنهادي داراي حداكثر ضريب تزويج 90٪ و ضريب ايزولاسيون dB 19 است كه مقادير مناسبي نسبت به ديگر ساختارهاي معرفي شده هستند. ساختار اين تزويج گر نسبت به ساختار ديگر تزويج گرهاي بررسي شده، ساده تر است؛ بنابراين ساخت آن نيز آسان تر است. همچنين به دليل حضور دو لايه ي فلز در دو طرف اين ساختار، از تداخل با ديگر ابزارها جلوگيري مي شود. ابعاد اين تزويج گر در حدود μm 1 است كه يك ساختار بسيار فشرده محسوب مي شود و براي كاربرد در مدارهاي مجتمع نوري مناسب است.

One of the most important plasmonic structures is the plasmonic directional coupler, which is a variety of applications such as switches, multiplexers, splitters, power dividers and mixers, polarization dividers, modulators, and frequency selector filters. In this paper was introduced important parameters in a directional coupler, and the latest research has been done to improve these parameters for integrated optical circuit applications. Further, the coupler structure is proposed which has better parameters than other structures for integrated optical circuit. By analyzing the results, it can be seen that the proposed coupler has a maximum coupling coefficient of 90% and isolation coefficient of 19 dB, which is good value compared to other proposed structures. Its structure is simpler than the other glued structure, so making it easier. Also, due to the presence of two layers of metal on both sides of this structure, interference with other tools is prevented. The dimensions of this coupler are about 1 μm, which is a very compact structure and suitable for use in integrated optical circuits.