超紧凑硅基表面等离子波导TE通过极化器设计

本文档探讨了"Ultracompact TE-Pass Polarizer Based on a Hybrid Plasmonic Waveguide"，这是一项发表在2015年1月15日的IEEE光电子技术快报上的研究论文。该研究聚焦于在硅光子集成平台上的超紧凑带通TE（Transverse Electric）极化器的设计。作者团队由Zhoufeng Ying、Guanghui Wang、Xuping Zhang、Ying Huang、Ho-Pui Ho和Yixin Zhang组成，他们提出了一种新型的超紧凑波导型极化器，其创新之处在于实现了极小的活性区域仅为0.8微米，这是当时报道中最小的极化器尺寸。 这种设计的关键在于利用混合等离子体波导，能够在保持高效传输TE模式的同时，对TM（Transverse Magnetic）模式有明显的截止效应，从而实现高度的极化依赖性传输。通过有限差分时域模拟，研究人员展示了这种极化器具有插入损耗小于1dB的优异性能，以及高达19dB的消光比，这意味着对于特定波长的信号，极化器能够有效地过滤掉非所需极化的光。 然而，通过优化设计，消光比可以在300纳米的宽频带内进一步提升至25dB，同时插入损耗仅增加到2.5dB。这表明该极化器在保证高效率的同时，具有出色的带宽适应性和选择性，对于集成光学系统中的各种应用具有潜在的巨大优势。 该研究的主题涵盖了集成光学、表面等离子体以及波导技术等多个关键领域。随着对光子集成器件中极化控制需求的增长，这种紧凑型极化器的设计无疑为缩小体积、提高性能的下一代光电器件开辟了新的可能性。因此，这项工作对于推动光电子学领域的集成化和微型化技术发展具有重要意义。