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基于超表面的近红外慢光等离子体传感器耦合模式演示
摘要： 本文通过耦合模分析，从理论和数值上报道了多交叉超表面中双等离激元诱导透明现象及相关传感特性。我们建立了相位耦合模型来表征该等离激元传感器的光学响应。研究发现，透明窗口对每条金属条带的共振模式敏感，这一结论得到了理论模型的充分验证。论文还讨论了该结构的传感性能和慢光效应，实现了223的高品质因数和850 nm/RIU的灵敏度。此外，在该传感器中，1170纳米近红外光的群延迟可达0.45皮秒，速度降低近两个数量级。这些结果可为增强光-物质相互作用的慢光传感器及集成光路设计提供指导。
关键词： 等离激元诱导透明、等离激元传感器、超表面、慢光、耦合模理论
更新于2025-09-23 15:21:01
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基于金属-介质-金属波导的等离激元诱导透明研究综述
摘要： 透明窗口中的等离激元诱导透明（PIT）现象为光学滤波器、开关、存储器及集成光学的设计提供了新思路。慢光效应使PIT同时适用于传感器和慢光器件。此外，PIT能突破光的衍射极限，实现在半波长尺度上操控光，为光学器件微型化带来曙光。本文首先综述基于金属-介质-金属（MDM）波导系统的PIT现象研究，分析其物理机制（包括亮暗模相互作用与相位耦合诱导透明），继而评述PIT在光学传感、滤波、开关、慢光器件及光逻辑器件中的应用，最后概述该领域待解决的关键挑战、对应解决方案及未来重要研究方向。
关键词： 慢光效应、等离激元诱导透明（PIT）、金属-介质-金属（MDM）波导、光学逻辑器件
更新于2025-09-23 15:19:57
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太赫兹芯片级半导体等离子体波导中的可调谐等离子体诱导透明与慢光现象
摘要： 我们基于太赫兹（THz）芯片级等离子体半导体-绝缘体-半导体（SIS）波导系统，数值模拟实现了等离激元诱导透明（PIT）效应与慢光效应。通过两个支节谐振器间的耦合，由相消干涉产生PIT现象，该过程可通过传输线法（TLM）进行理论描述。同时，透明窗口内的强色散效应将导致慢光现象。通过调节几何参数，可任意定制PIT谱型及群延迟曲线。此外，改变环境温度可实现PIT与慢光的主动调控。特别地，将单层石墨烯集成至结构中后，还能通过施加电压实现电学调制。本研究提供了在亚波长尺度操控THz传输与群延迟的几何、热学及电学方法，在THz超紧凑电路中具有滤波器、传感器、调制器及有源光延迟线等潜在应用价值。
关键词： 石墨烯、等离激元诱导透明、慢光、太赫兹、等离激元波导
更新于2025-09-23 15:19:57
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等离激元诱导透明现象研究及其在MIM型复合等离激元波导中的应用
摘要： 本文报道了一种具有等离子体诱导透明（PIT）传输特性并展现出折射率传感应用潜力的金属-绝缘体-金属（MIM）复合等离子体波导研究。该波导结构由MIM型总线波导、水平放置的非对称H型谐振器（AHR）和圆环谐振器（CRR）组成。其中AHR与总线波导直接耦合，CRR与AHR直接耦合但与总线波导间接耦合。由于两条不同传输路径间的相消干涉，可在透射光谱中观察到PIT效应。通过有限元法（FEM）详细研究了该PIT效应，结果表明：通过改变结构几何参数可灵活调控传输特性，所提出的波导结构在温度/折射率传感（具有更高灵敏度与更优品质因数）及慢光光子器件领域具有应用前景。
关键词： 等离激元诱导透明、慢光、金属-绝缘体-金属波导、折射率传感
更新于2025-09-23 15:19:57
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椭圆谐振器耦合波导中的可调谐等离子体诱导透明现象
摘要： 我们研究了亮-暗模式椭圆谐振器耦合波导中的光谱响应。结果表明，在该椭圆谐振器耦合波导中可观察到等离子体诱导透明（PIT）现象，且通过调节椭圆谐振器长轴半径、耦合距离及对称性破缺程度，能够调控PIT窗口处的对称线型。值得注意的是，亮模式与暗模式的长轴半径对PIT光谱具有相反影响。本研究结果或将为理解与调控PIT现象提供新思路。
关键词： 等离激元诱导透明，表面等离激元，金属-介质-金属波导
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于拉链型石墨烯太赫兹超材料的三模耦合效应与动态调控
摘要： 我们构建了一种由二氧化硅与拉链型单层石墨烯组成的层状超材料结构，该结构展现出独特的双等离子体诱导透明（PIT）现象。通过巧妙连接石墨烯图案与电极，可通过调节电极与基底间偏置电压控制石墨烯费米能级，从而动态调控PIT响应。理论计算验证了电压调节范围的可行性，该方案被证实是调节PIT响应的有效手段。基于耦合模理论（CMT）推导的理论模型和仿真结果，我们总结了该结构的调控规律。研究发现：在所研究的调节范围内，该结构具有优异的调控性能；在宽动态频率调节范围内，该结构将单层石墨烯吸收率从2.3%提升至约50%，吸收峰频率调制深度高达45.46%。此外，通过讨论群折射率反映系统的慢光能力，其最大系数可达595。即使考虑介质光吸收对慢光的影响，透明窗口处的慢光指数仍高达200。
关键词： 吸光度、等离激元诱导透明、动态调谐、慢光器件、石墨烯超材料
更新于2025-09-12 10:27:22
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紧凑型MIM波导与U型腔侧耦合的类等离子体诱导透明传输特性
摘要： 表面等离子体激元（SPPs）能够突破衍射极限并实现纳米尺度光操控，因而成为近年研究热点。本文设计了基于金属-绝缘体-金属（MIM）等离子体波导的U型腔与狭缝腔结构，通过数值模拟传输特性并采用耦合模理论（CMT）验证，同时研究了几何参数变化对传输特性的影响。通过传输路径间的耦合与相消干涉，实现了单/双等离子体诱导透明（PIT）效应，并进一步探究了折射率传感特性以及慢光/快光效应。所设计的波导结构及其传输特性在纳米集成光子器件领域（如滤波器、传感器、开关、慢/快光器件及其他光电子电路）具有潜在应用前景。
关键词： 折射率传感、慢光、U型腔、表面等离极化激元、狭缝腔、等离激元诱导透明、MIM等离激元波导、快光
更新于2025-09-11 14:15:04
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利用耦合模理论提升纳米结构多功能石墨烯等离子体逻辑门的性能
摘要： 纳米结构环形谐振器是光子集成电路的适用器件。本文提出一种基于等离子体诱导透明（PIT）效应的纳米级多功能逻辑器件，该器件由一对六边形环形谐振器与两条平行金属-绝缘体-金属（MIM）波导耦合构成。根据耦合模理论，两个谐振器共振波长间的适当失谐是实现PIT现象的关键因素。为此研究了多种MIM波导常用金属的PIT效应，并采用石墨烯替代六边形环形谐振器及其平行波导下方的金属层。由于二维材料石墨烯与光的相互作用较弱，通过调节波导、环形谐振器的尺寸及其间距，同时改变入射光波长与石墨烯化学势，最终实现了结构所需的耦合效果。时域有限差分（FDTD）模拟证实：通过改变折射率可在直通端口和下沉端口分别获得代表光功率高低电平的"1"和"0"逻辑状态。研究表明该结构能同步实现异或（XOR）和同或（XNOR）逻辑运算功能。
关键词： 逻辑运算、纳米结构环形谐振器、等离激元诱导透明、时域有限差分法、石墨烯、金属-绝缘体-金属波导
更新于2025-09-11 14:15:04