银基MIM波导布拉格光栅的等离激元模式特性和光滤波应用

金属-介质-金属（MIM）波导布拉格光栅（WBG）是一种先进的光学器件，其主要研究对象是结构中的反对称和对称等离激元模式。这种结构由金属层、介质层交替排列组成，其中金属层通常选择银作为材料，而介质层的厚度被设定为700纳米。研究的重点在于分析这些模式的色散关系和传输特性，色散关系决定了光信号在波导中的传播行为，而传输特性则涉及到光的传播效率。 在银-介质-银的结构中，通过数值计算，研究者考察了不同介质材料对两种模式（反对称和对称等离激元模式）截止特性的影响。这两种模式的能带结构是由布洛赫模式分析法揭示的，通过交替排列的介质，使得光的反射和干涉效应在结构中产生，形成特有的光谱特性，即布拉格光栅效应。 传输矩阵法在这个过程中起到了关键作用，它被用来计算结构的透射谱，从而发现MIM WBG在通信波段表现出明显的模式滤波功能。这意味着，该结构可以根据设计参数的变化，实现对特定波长的光进行选择性通过或阻挡，这对于光通信和集成光学技术来说具有重要的实际应用价值。 研究者特别关注对称模式的截止频率和传输特性，因为它们受材料性质（如折射率和吸收系数）以及结构参数（如周期长度、厚度等）的显著影响。通过优化这些参数，可以调控MIM WBG在不同波段的滤波性能，无论是宽带还是窄带，都可在光通信系统中用于信号筛选和分波器等关键组件。 金属-介质-金属波导布拉格光栅的模式特性研究不仅深化了我们对光波在金属-介质复合结构中的行为理解，还为光电子设备的设计提供了重要的理论基础。这种结构有望在光通信和集成光学领域发挥重要作用，推动相关技术的发展。