基于石墨烯超材料的等离子体诱导太赫兹调制器用于高性能多波段滤波与慢光应用
光学
2024-05-17 v1 量子物理
摘要
我们提出了基于多层石墨烯（Gr）的表面等离子体共振诱导的高性能太赫兹（THz）调制器，其谐振频率可调。此前已有若干基于 Gr 超材料的 THz 等离子体调制器报道；然而，这些调制器群延迟小、消光比（ER）低，且在 THz 频段难以在不改变结构参数的情况下调谐谐振频率。采用时域有限差分（FDTD）仿真技术的综合研究表明，我们所提出的四波段与五波段等离子体调制器具有高空延迟、独立于结构参数的宽调谐性以及大 ER。我们所得可调群延迟在提出的四波段与五波段等离子体调制器中最大值分别为 1.02 ps 与 1.41 ps，远高于此前报道的基于 Gr 的超材料结构。获得的最大 ER 为 22.3 dB，相较以往报道显著更高。我们提出的调制器对入射光偏振角敏感；因此，当偏振角从 0 变化到 180 度时，谐振频率处的透射率增大。这些高性能等离子体调制器在光缓冲器、慢光器件、多阻带滤波器、集成光子电路及各种光电系统的设计中具有新兴潜力。
引用
@article{arxiv.2309.01601,
title = {Graphene Metamaterials Based Plasmon-Induced Terahertz Modulator for High-Performance Multiband Filtering and Slow Light Applications},
author = {Dip Sarker and Partha Pratim Nakti and Ahmed Zubair},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.01601},
year = {2024}
}