涂覆石墨烯的非对称椭圆电介质纳米并行线的模式分析

作者：董慧莹; 秦晓茹; 薛文瑞^*; 程鑫; 李宁; 李昌勇

来源：Acta Physica Sinica, 2020, 69(23): 281-292.

• 石墨烯
• 纳米线
• 波导
• 多极方法

设计了一种涂覆石墨烯的非对称椭圆电介质纳米并行线波导.在椭圆柱坐标系中,借助于Mathieu函数和坐标变换,采用多极方法对波导所支持的6个最低阶模式进行了研究,并分析了这些模式的特性与工作波长、石墨烯费米能以及波导结构参数之间的依赖关系.结果表明,调节波导的工作波长、石墨烯的费米能及纳米线之间的间距,可大幅度调节这些模式的特性.调节纳米线的半长轴及半短轴,可以微调这些模式的特性.在两种条件下,通过比较涂覆石墨烯的单根椭圆电介质纳米线、对称椭圆电介质纳米并行线与非对称椭圆电介质纳米并行线所支持的基模的性能,发现本文所设计的波导的性能优于其他两种波导.本文的研究工作可以为涂覆石墨烯的非对称椭圆电介质纳米并行线波导的设计、制作及应用提供理论基础.

• 单位
  量子光学与光量子器件国家重点实验室; 电子工程学院; 山西大学