太赫茲表面等離子體激元的單向傳播及其應(yīng)用.pdf

1、單向電磁邊界模式及其相關(guān)波導(dǎo)是實現(xiàn)小型化非互易光學(xué)功能器件的有效途徑。基于表面等離子體激元(SPPs)的單向波導(dǎo)由于其結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)亞波長約束而受到廣泛關(guān)注。在外磁場的作用下，半導(dǎo)體的介電常數(shù)具有張量形式，其在非對角元的不對稱性導(dǎo)致了半導(dǎo)體表面支持的磁表面等離子體激元(SMPs)在正向和反向傳播的漸進頻率發(fā)生分離，從而形成了單向傳播區(qū)域。
　　我們理論分析了磁化半導(dǎo)體-介質(zhì)界面上SMPs的色散特性，分別模擬了在兩種不同的材料覆

2、蓋層（金屬和光子晶體）下單向SMPs的傳輸性質(zhì)，提出了太赫茲頻率范圍內(nèi)抗背向散射的單向SMPs波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，并設(shè)計了基于此單向波導(dǎo)的太赫茲波捕獲機制。
　　我們發(fā)現(xiàn)，根據(jù)外磁場強度的不同，SMPs的色散曲線有三種不同的形式。在金屬覆蓋層情況下，半導(dǎo)體的禁帶范圍內(nèi)會出現(xiàn)一個完全單向傳播區(qū)域，該區(qū)域在適當(dāng)選擇磁場強度時可以使帶寬達到最大。我們同時分析了介質(zhì)層中傳播的常規(guī)模式以及金屬鏡面效應(yīng)對SMPs傳播距離的影響。在光子晶體覆蓋層情況下也