Bộ tách ghép kênh RGB quang kích thước nano dựa trên các ống dẫn sóng MIM Plasmonic

Abstract

Trong bài báo này, chúng tôi trình bày một đề xuất về bộ lọc bước sóng RGB nhỏ gọn và thiết bị tách bước sóng dựa trên cấu trúc kim loại - cách điện - kim loại nanoplasmonic. Các kết quả đã được nghiên cứu chính xác bằng cách sử dụng lý thuyết ghép mode theo thời gian. Phương pháp mô phỏng số triển khai mode riêng EME cũng đã được sử dụng cho quá trình thiết kế tổng thể. Kết quả mô phỏng cho thấy hiệu suất truyền của bộ lọc rẽ kênh RGB có thể đạt hiệu quả đáng kể bằng cách áp dụng ống dẫn sóng khoang cộng hưởng Fabry-Perot kích thước nano được tối ưu hóa. Hiệu năng quang học là tương đối tốt với suy hao truyền < 8 dB, mức tín hiệu trên nhiễu quang lớn hơn 10 dB trong 30-nm băng thông cho ba dải RGB. Cấu trúc được đề xuất có tiềm năng mạnh mẽ cho việc thiết kế các mạch tích hợp siêu nhỏ gọn hiệu quả cao cũng như các hệ thống truyền thông quang học ở kích thước nano.

In this paper, we present a proposal for compact RGB filters wavelength and wavelength separators based on nanoplasmonic metal – insulator - metal structures. The results have been accurately investigated using the temporal coupled-mode theory. Numerical simulation method eigenmode expansion (EME) propagation simulation has been also used for the overall design process. The simulation results show that the transmission efficiency of the RGB drop filter can be achieved significantly efficient by applying specifically optimized of nano Fabry-Perot resonance cavity waveguide. Optical performance is good with transmission loss is less than <8 dB, signal-to-noise level is greater than 10 dB in 30-nm bandwidth for three RGB bands. The proposed structure has strongly potential for the design of highly efficient ultra-compact integration circuits as well as nanoscale optical communication systems.