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利用锥形块体材料压缩表面极化激元实现光与石墨烯等离激元的高效耦合

光学 2018-05-10 v2

摘要

石墨烯等离激元有望带来令人振奋的纳米光子与光电应用。然而,由于其极短的波长,光子与石墨烯等离激元的高效耦合——对未来器件发展至关重要——可能颇具挑战。本文提出并通过数值演示了利用极性材料与掺杂半导体材料的锥形块体 slab 上表面极化激元的压缩,实现红外光子与石墨烯等离激元的耦合。表面声子极化激元(SiC 中)与表面等离激元极化激元(n-GaAs 中)沿锥形 slab 传播,将极化激元波长从数微米压缩至约 200 nm,与石墨烯等离激元波长完美匹配。所提耦合器件可实现 25% 的入射光子能量转换为石墨烯等离激元,因此可成为通往石墨烯等离激元集成电路的高效途径。

关键词

引用

@article{arxiv.1805.01362,
  title  = {Efficient coupling of light to graphene plasmons by compressing surface polaritons with tapered bulk materials},
  author = {A. Y. Nikitin and P. Alonso-Gonzalez and R. Hillenbrand},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1805.01362},
  year   = {2018}
}

备注

This document is the Accepted Manuscript version of a Published Work that appeared in final form in Nano Letters, copyright American Chemical Society after peer review and technical editing by the publisher http://pubs.acs.org/