مطالعه ويژگي‌هاي موجبر پلاسمونيك هيبريدي دي‌الكتريك-گرافن در ناحيه فروسرخ دور

در اين مقاله، يك موجبر پلاسمونيك هيبريدي دي‌الكتريك-گرافن با كارايي بالا در ناحيه فروسرخ دور كه يكي از اجزاء مدارهاي مجتمع فوتونيكي و اپتوالكترونيكي با كاربردهاي گوناگون از جمله ارتباطات، نظامي، پزشكي و ... به‌شمار مي‌رود، پيشنهاد شده است. ساختار هندسي موجبر پيشنهادي، تركيبي از يك لايه مكعب مستطيل با يك برآمدگي نيم‌استوانه در قسمت زيرين آن (با ماده ضريب شكست بالا)، زيرلايه مكعب مستطيلي ديگري با يك فرورفتگي نيم‌استوانه (با ماده ضريب شكست پايين)، يك ورقه گرافن و زيرلايه مكعب مستطيل ديگري از ماده با ضريب شكست پايين است كه به‌ترتيب روي هم قرار گرفتهاند. در اين‌جا مُدهاي پلاسمون پلاريتون‌هاي سطحي (SPPs) در مرز بين گرافن و دي‌الكتريك برانگيخته مي‌شوند. ويژگي‌هاي انتشاري مُدهاي SPPs با استفاده از روش‌ عددي المان محدود (FEM) بررسي شده است. نتايج بدست آمده از شبيه سازي، نشان ميدهد كه با تغيير پارامترهاي هندسي ساختار و همچنين با تنظيم پتانسيل شيميايي گرافن موجبر پيشنهادي، مي‌توان سطح مُد بهنجارشده كوچك از مرتبه ~〖10〗^(4)، طول انتشار از مرتبه ~〖10〗^3 μmو ضريب عملكرد بالا بدست آورد. بنابراين انتظار مي‌رود با توجه به طول انتشار نسبتاً طولاني و محصورشدگي قوي نور، اين ساختار به عنوان يكي از اجزا و مولفه دستگاههاي فوتونيكي به‌كار گرفته شود.