窄刻槽亚波长金属波导光栅透射滤波研究

提出了一种窄刻槽亚波长金属波导光栅透射滤波器的设计,其工作原理是利用窄光栅刻槽取得低透射背景,再利用导模共振与表面等离子激元共振的混合产生峰值透射,进而实现良好的窄带透射滤波效应。研究发现,利用多模共振与表面等离子激元共振的混合模式,通过增加波导厚度即可实现性能良好的双通道透射滤波,在波长1 412和1 653nm处,峰值透射率分别为72.1%和63.6%。进一步分析表明,由于长波处磁场能量较多地局域在金属光栅层,峰值位置和峰值透射率受光栅深度变化影响显著;而短波处磁场能量较多地局域在波导层中,因此短波处峰值漂移对波导层厚度变化更为敏感。

太赫兹波段表面等离子体波传播距离的调控

设计刻槽深度渐变的金属光栅,利用截止频率控制太赫兹表面波的传播距离.金属光栅刻槽深度在60μm时的截止频率为0.6THz,120μm时的截止频率为1.1THz.同时根据半导体材料InSb在太赫兹波段的色散特性、载流子浓度和迁移率的经验公式、光栅结构的等效介质理论设计了温控的半导体光栅.在270~300K温度范围内,半导体光栅中表面波的传播距离和温度成正比,300K时传播距离为270K时的2~3倍.