混合等离子体波导中的非线性光学开关
光学
2023-09-08 v1
摘要
我们研究一种用于有源集成光子电路的光学开关机制。该机制利用氧化铟锡（ITO）在epsilon-near-zero（ENZ，近零介电常数） regime中的大非线性。在带有ITO层的混合等离子体波导（HPWG）中研究了光学诱导开关效应，HPWG常作为包括光学调制器在内的各种有源光子元件平台。为研究该效应，在时域与频域数值求解非线性麦克斯韦方程。将HPWG中全光开关机制与常用于操控混合模式的电门控进行定量比较。结果表明光学泵浦可能引起更高效的开关。数值研究了不同 regime下光强对HPWG性质的影响及混合模式间的相互作用。针对Si与Si3N4波导，计算了透射率与相位变化作为光强的函数。结果表明透射率及其强度依赖受ITO厚度强烈影响。检测到对应用而言显著的类阶跃相位与透射率随强度变化。展示并讨论了利用非线性 regime下ITO有源层控制HPWG中表面等离子体极化激元（SPP）激发条件的可能性。
引用
@article{arxiv.2309.03305,
title = {Nonlinear optical switching in hybrid plasmonic waveguides},
author = {Ivan A. Pshenichnyuk and Fahmy Yousry and Daniil S. Zemtsov and Sergey S. Kosolobov and Vladimir P. Drachev},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.03305},
year = {2023}
}