science >> Wetenschap >  >> Fysica

Schakelbaar rooster maakt ultracompacte, breedband en ultrahoge modulatie-diepte plasmonische schakelaar mogelijk

Krediet:Pixabay/CC0 publiek domein

Om logische poorten te integreren en optisch over korte afstanden te communiceren, zijn plasmonische verbindingen essentiële componenten van optische verbindingsschema's. Overstappen heeft dan ook veel aandacht getrokken.

In een studie gepubliceerd in Plasmonics , Sandeep Chamoli van het Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics van de Chinese Academy of Sciences, in samenwerking met Mahommad Elkabash van het Massachusetts Institute of Technology, VS, en Guo Chunglei van de Universiteit van Rochester, VS, presenteerden een nieuw en universeel schema voor compacte en hoge modulatie-diepte (MD) optische en plasmonische schakelaars. Ze demonstreerden numeriek op oppervlakteplasmon (SP) en bulkplasmon (BP) gebaseerde schakelaars met een lage footprint, hoge MD en lage invoegverliezen.

Conventionele plasmonische schakelbenaderingen zijn afhankelijk van het wijzigen van de dispersie van de oppervlakte-plasmonpolariton (SPP) -golf op het metaal/diëlektrische grensvlak.

In deze studie gebruikten de onderzoekers een schakelbaar rooster dat de excitatie van plasmonische / optische modi schakelt. Dit schakelbare rooster is gebaseerd op een faseovergangsmateriaal met weinig verlies Sb2 S3 ingebed in een diëlektrische omgeving met een brekingsindex dichtbij die van Sb2 S3 amorfe fase. Het rooster verdwijnt effectief wanneer Sb2 S3 bevindt zich in zijn amorfe fase.

Op basis van hetzelfde "schakelbare rooster"-principe werd een nieuw type plasmonische schakelaar gedemonstreerd met behulp van bulk plasmon polariton (BPP) geëxciteerd in hyperbolische metamaterialen (HMM's), en de prestaties werden vergeleken met de op SPP gebaseerde schakelaar.

Ten slotte demonstreerden de onderzoekers een nieuw platform voor niet-lokale controle van de lokale dichtheid van optische toestanden en gekoppeld uitgangsvermogen van kwantumstralers ingebed in HMM's.

"Deze nieuwe benadering is universeel en biedt een lage footprint en hoge MD optische en plasmonische schakeling", zei Chamoli. + Verder verkennen

Schakelbare plasmonische routers bestuurd door externe magnetische velden met behulp van magneto-plasmonische golfgeleiders