研究目的
设计一种基于金属-介质-金属波导的定向耦合器结构等离子体调制器，用于通信波长下的调制、开关和滤波。
研究成果
设计了一种工作在通信波长、具有高调制深度和低损耗的MDM定向耦合器调制器与开关。该器件利用侧臂中的VO2和主波导中的弹光效应实现调制功能。通过改变设计参数，该器件可在通信波长附近用作可调谐滤波器。
研究不足
当VO2处于金属态时，该设备的性能受限于侧臂中的吸收损耗，以及为达到所需调制深度和滤波质量而对施加电压进行精确控制的需求。
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一种基于VO2和弹光效应的超紧凑型等离子体调制器/开关
DOI：10.1016/j.ijleo.2019.163531
期刊：Optik
出版年份：2019
更新时间：2025-09-11 14:15:04
摘要：
本文设计了一种基于定向耦合器结构中金属-介质-金属波导的等离子体调制器，在通信波长下具有19.44 dB的调制深度、-2.55 dB的损耗、7.62的品质因数和2.5 μm的尺寸。主波导采用弹性光学材料作为介质，侧臂则使用氧化钒作为介质。施加电场时，侧臂用于关断而主波导用于导通。我们利用主波导中的弹性光学效应实现了调制、开关和滤波功能的主动器件。该器件可作光开关、滤波器和调制器使用，在滤波操作中实现了26.33的品质因数及0至5伏特电压下360 nm的调谐范围。通过改变多种器件参数进行优化，发现滤波用途时50的品质因数对应特定间隙尺寸。该等离子体调制器有望成为前沿芯片技术中完全集成化等离子体纳米电路的关键组件之一。
作者：
Diksha Chauhan，Genene Tessema Mola，Ram Prakash Dwivedi
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