基于FDTD的表面等离子体慢光波导传输特性分析-太赫兹科学与电子.PDF

第 11 卷 第 6 期 太赫兹科学与电子信息学报 Vo1．11，No．6 2013 年 12 月 Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology Dec．，2013 文章编号：2095-4980(2013)06-0871-04 基于 FDTD 的表面等离子体慢光波导传输特性分析 李 锋，冯英霞 (江苏科技大学 电子信息学院，江苏 镇江 212003) 摘 要 ：表面等离子体可以在亚波长尺度上实现对可见光及红外光的控制处理，对光集成的 发展有巨大的推动作用。设计了金属—介质—金属结构的表面等离子光波导，利用时域有限差分 法(FDTD)对其色散特性、群速度、场强分布进行分析。结果表明，在一定的频率范围内，此结构 的光波导可以支持慢光模式，且群速度色散较小，可有效控制光脉冲的畸变，保持信号的完整性。 关键词 ：表面等离子体；光波导；慢光；时域有限差分 中图分类号 ：TN252 文献标识码 ：A doi ：10.11805/TKYDA201306.0871 Propagation properties analysis for surface plasmons slow light waveguide by FDTD LI Feng，FENG Ying-xia (School of Electronic Information，Jiangsu University Science of Technology，Zhenjiang Jiangsu 212003，China) Abstract： Surface Plasmons(SPs) can process visible light and infrared light in subwavelength scale, which can provide a huge boost to the development of optical integration. The theoretical basis of the Finite Difference Time Domain(FDTD) method is introduced, and a slow -light waveguide with Metal- Insulator-Metal(MIM) structure is designed. An analysis on dispersion property, group velocity and field intensity distribution of this waveguide is performed with FDTD . It is shown that the waveguide can support slow light propagation and suppress the pulse distortion into some tolerable values simultaneously, when setting the frequency in an appropriate region in the dispersion curve. Key words： Surface Plasmons；waveguide；slow light；Finite Difference Time Domain 表面等离子体 (SPs)