优化混合双肋型等离子体波导的1550nm高效传输特性

本文主要探讨了一种创新的混合双肋型表面等离子体波导（Surface Plasmon Waveguide, SPWG）的设计与优化。作者运用了有限元法(Finite Element Method, FEM)对这种新型波导在工作波长1550纳米下的传输特性进行了深入研究。混合双肋型结构的独特设计允许对于光场的高效控制，从而提升波导的性能。 研究的核心内容包括电场分布的分析，这有助于理解光如何在波导中传播并形成稳定的模式。通过优化参数，作者实现了有效模场面积达到1.5×10^-4λ^2的极小化，这意味着波导能够更有效地集中和传输光能量。品质因子(Q-factor)为135，这是一个衡量波导稳定性的关键指标，数值越高表示衰减越小，信号失真越小。此外，增益系数高达1286 cm^-1，这是光放大效应的表现，对于光通信和信号处理应用具有重要意义。 相比于传统的矩形金属脊混合波导结构，混合双肋型波导在光场限制上表现更优，这意味着它能提供更少的外部干扰，降低信号衰减，从而实现更高的数据传输速率和信号质量。这种设计对于推动光电技术向着高速化、小型化和集成化的方向发展具有重大价值，特别是在光电子器件和集成光子学领域有着广阔的应用前景。 关键词“表面光学”、“表面等离子体波导”、“传输特性”和“有限元法”突出了文章的核心研究内容和技术方法。这项研究不仅提供了对混合双肋型SPWG的深入理解，也为未来的光电子设备设计和制造提供了新的可能性。