铁酸铋作为等离子体波导调制器的低损耗可切换材料
光学
2014-11-17 v1
摘要
我们提出了新型等离子体调制器设计，可用于光子集成电路中的动态信号切换。我们研究了以铁酸铋为活性材料的等离子体波导调制器的性能。铁酸铋芯层夹在金属板之间（金属 - 绝缘体 - 金属构型），同时也作为电极，使得芯层通过铁酸铋中铁电畴的部分面内至面外重取向，在外加电压下改变其折射率。这种畴切换导致传播常数和吸收系数的变化，从而可以实现相位或幅度控制。由于金属层间的高场约束以及特定芯层厚度值下模式截止的存在，实现了高效的调制性能，使得能够以优异的调制深度控制信号。对于相位控制方案，长度为 0.8-{\mu}m 的器件可提供 {\pi} 相移，传播损耗为 0.29 dB/{\mu}m。对于幅度控制，我们预测消光比高达 38 dB/{\mu}m，传播损耗为 1.2 dB/{\mu}m。与先前提出的活性材料相比，铁酸铋的材料损耗几乎为零，因此基于铁酸铋的调制器不会引起传播信号的额外衰减。
引用
@article{arxiv.1407.3734,
title = {Bismuth ferrite as low-loss switchable material for plasmonic waveguide modulator},
author = {Viktoriia E. Babicheva and Sergei V. Zhukovsky and Andrei V. Lavrinenko},
journal= {arXiv preprint arXiv:1407.3734},
year = {2014}
}