完美的吸收和反射调制基于不对称的没有镜子的槽式辅助格子
Sangjun Lee1, Sangin Kim1,2
1Department of Electrical and Computer Engineering, Ajou University, Suwon 16499, Republic of Korea.
Nanomaterials (Basel, Switzerland)
|November 24, 2023
概括
这项研究引入了不对称的槽式辅助网格,以实现完美的石墨烯吸收,利用连接指导模式共振 (GMR) 和连续 (quasi-BIC) 中的准束状态来实现高性能光学调制.
科学领域:
- 光学和光子学 在光学和光子学.
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 基于石墨烯的设备为调制提供了独特的光学特性.
- 在石墨烯中实现完美的吸收需要特定的共振结构.
- 外镜通常需要用于高性能吸收器,限制设备集成.
研究的目的:
- 为完美的石墨烯吸收提出和分析不对称的插槽辅助格结构.
- 为了研究引导模式共振 (GMR) 和连续 (准-BIC) 中的准束状态之间的合机制.
- 为了证明使用双层石墨烯的高性能反射类型调制.
主要方法:
- 不对称的槽式辅助格结构的设计.
- 对共振模式合 (GMR和准BIC) 的数值模拟.
- 通过控制准BIC泄漏率来分析关键合条件.
- 用合双层石墨烯对调制性能的研究.
主要成果:
- 拟议的结构作为一个完美的石墨烯吸收器,没有外部镜子.
- 通过一个不对称的槽打破水平对称性,使准BIC能够实现完美的吸收.
- GMR模式作为内部镜子,增强吸收.
- 由于在OFF状态下完美的吸收,在微小的费米水平变化 (~0.05 eV) 中实现了~50dB的高调制深度.
- 通过增加费米水平来降低石墨烯吸收来实现在ON状态下更低的插入损失.
结论:
- 不对称的插槽辅助网格有效地支持合的GMR和准BIC模式,以实现完美的石墨烯吸收.
- 通过调整槽的不对称性来实现关键合条件,从而实现有效的光物相互作用.
- 拟议的结构表明,在光学波长范围内的高对比度,低损耗光学调制器具有很好的潜力.
