概述 4GdX/ 6C.
ypOLp SYk 貴金屬材料的較大負(fù)值介電常數(shù)可用于亞波長(zhǎng)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。尤其是負(fù)介電常數(shù)使導(dǎo)模在金屬和正值電介質(zhì)材料之間存在一個(gè)單獨(dú)的截面。這些表面等離子體激元(SPPs)在金屬電介質(zhì)界面具有電場(chǎng)強(qiáng)度極值，由于其對(duì)任意接近該表面的改變極其敏感通�？捎糜趥鞲袘�(yīng)用。利用合適的模式解算器可以得到具有2D結(jié)構(gòu)的導(dǎo)模。 j$7|XM6 (V`Md\NL` 等離子體平均功率流圖
ED>pr E0 1. 應(yīng)用 !9Z r;K~\ 亞波長(zhǎng)光學(xué) ElhRF {R 傳感 F,BOgWwP 信號(hào)傳輸 / P|fB]p 光學(xué)偏振器 FY{e2~gi 彎曲波導(dǎo) V" \0Y0 2. 優(yōu)勢(shì) Fb22p6r VFEM模式求解器可輕松處理高橫縱比的波導(dǎo) nfSbM3D]h 搜索具有復(fù)值模式指數(shù)的模態(tài) \wcam`f 高階插值混合向量/節(jié)點(diǎn)元素,可以準(zhǔn)確地捕捉到金屬與電介質(zhì)交界面附近的高電場(chǎng)強(qiáng)度 %
2$/JZ 三角網(wǎng)格尺寸能夠適應(yīng)高精度材料屬性 9I27TKy 利用波導(dǎo)的對(duì)稱(chēng)性，可以降低仿真域并把具有特定對(duì)稱(chēng)性的模態(tài)作為目標(biāo) D"(L5jR8m@ VFEM快速而且精確 K _)eWf0a l/TjQ* 3. 仿真描述 U4f5xUY0) 矢量有限元法（VFEM）模式求解器接收復(fù)介電常數(shù)材料，并使用特別適合對(duì)高對(duì)比度介電界面進(jìn)行建模的矢量基函數(shù)來(lái)表示。其中一個(gè)很好的例子就是使用VFEM模式求解器來(lái)計(jì)算表面等離子傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)。 TxjYrzC 該結(jié)構(gòu)在研究中背面顯示為黑色輪廓線，中心范圍的銀由介電常數(shù)為4的材料圍繞。材料銀在633nm波長(zhǎng)的介電常數(shù)是-19-j0.53[1]。該傳導(dǎo)結(jié)構(gòu)不僅僅有高介電常數(shù)對(duì)比度組成，同時(shí)具有較高的橫縱比，即寬度遠(yuǎn)大于厚度。 jp8@vdRg 利用對(duì)稱(chēng)邊界和如[1]中分類(lèi)的模式組合，相應(yīng)波導(dǎo)厚度模式的色散曲線如圖1所示。所有模式具有一個(gè)主Ey分量，該分量有TM模組成并具有無(wú)限寬度結(jié)構(gòu)。 m7a#qs; ,
gI^o U 4mq 4;n6I)&.( 圖1 模態(tài)指數(shù)作為銀厚度的函數(shù) VVH.2&`I
對(duì)于厚度值較小的一些模式表現(xiàn)出較小的損耗，如SS0模式，其Ey分量關(guān)于x和y軸對(duì)稱(chēng)。SS0模式備受關(guān)注，因?yàn)槌似漭^低的損耗，其坡印廷矢量與一個(gè)光纖(HE11)的基模在形狀上極為相似[1]。 3$.deYa$R SS0模式的坡印廷矢量沿軸傳輸顯示在背面；注意的是，功率在交界面的限制遠(yuǎn)大于中心。中心內(nèi)的小部分坡印廷矢量為負(fù)，這說(shuō)明能量流動(dòng)方向與傳播方向相反。 A1'hlAGF 對(duì)于一些不同模式摸到的Ey場(chǎng)的實(shí)部繪制如下圖。這些模式根據(jù)Ey場(chǎng)關(guān)于y和x軸的對(duì)稱(chēng)性進(jìn)行分類(lèi)�！皊”和“a”分別表示對(duì)稱(chēng)和非對(duì)稱(chēng)。上角標(biāo)表示沿X軸極值的數(shù)目[1]。 |8> 3`w!
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