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改进型混合表面等离子体微腔激光器的研究  
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【英文篇名】 Improved hybrid plasmonic microcavity laser
【下载频次】 ★★★
【作者】 董伟; 王志斌;
【英文作者】 Dong Wei; Wang Zhi-Bin; Institute of Electrical Engineering; Yanshan University;
【作者单位】 燕山大学电气工程学院;
【文献出处】 物理学报 , Acta Physica Sinica, 编辑部邮箱 2018年 19期  
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【中文关键词】 混合表面等离子体波导; 纳米激光器; 有限元法; 微腔;
【英文关键词】 hybrid surface plasmons waveguide; nanolaser; finite-element method; micro-cavity;
【摘要】 设计了一种拥有增益介质脊和空气间隙的改进型混合表面等离子体微腔激光器,并在微腔的两端面镀一层50 nm厚的银反射镜,有效地提高了纳米激光器的性能.基于COMSOL Multiphysics软件分别构建二维截面和三维立体模型,在1550 nm的工作波长下对该改进型结构的传输性能以及微腔性能进行分析.结果表明:该激光器具有显著的亚波长限制能力和很大的传输距离,最长距离可以达到1.29 mm.测试该激光器的微腔性能时,通过调整结构参数获得了高质量因子、低增益阈值以及深亚波长下的超小有效模式体积0.001092μm~3和超高的Purcell因子8.29×10~5.与先前结构对比,在结构参数统一时,所设计的结构具有更低的激光激射阈值和更强的微腔局域能力.所设计的改进型混合表面等离子体微腔激光器可以作为各种光子器件的基本构建模块,并可应用于传感、纳米聚焦和纳米激光等领域.
【英文摘要】 In this paper,an improved hybrid surface plasmon nanolaser with a gain medium ridge and a layer of air gap is proposed.In order to achieve low propagation loss and sub-wavelength field confinement,a triangular air gap and a 50 nm microcavity end face silver mirror are adopted in this structure,and the combination of this particular triangular structure and silver mirror effectively improves the performance of nano-laser.In this paper,we numerically simulate the waveguide by using the finite-element method.T...
【基金】 国家自然科学基金青年科学基金(批准号:61107039); 河北省自然科学基金青年基金(批准号:F2012203202); 河北省百人计划项目(批准号:4570018)资助的课题~~
【更新日期】 2018-10-29
【分类号】 TN248
【正文快照】 场限制下低损耗的传播.基于HPW的应用, 20081引言年美国加州大学的张翔团队[11]设计出了一种介质环-介质-金属组成的混合结构,拓宽了SPPs的应表面等离子体激元(surface plasmon polari-用范围.tons, SPPs)是沿着金属和电介质两种材料的交界具有低阈值电流和良好输出功率的超小?

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