簡介：

? 表面等離子體激元（SPPs）是由于金屬中的自由電子和電介質(zhì)中的電磁場相互作用而在金屬表面捕獲的電磁波，并且它在垂直于界面的方向上呈指數(shù)衰減。[1]

? 與絕緣體-金屬-絕緣體(IMI)等離子波導(dǎo)相比，金屬-絕緣體-金屬(MIM)波導(dǎo)具有很強的光約束，對SPPs來說，其傳播距離可接受。

? 有許多種類的納米波導(dǎo)濾波器：齒形等離子體波導(dǎo)[2]，盤型諧振腔Channel drop濾波器，矩形幾何諧振腔[3]以及環(huán)形諧振腔[4]。

? MIM波導(dǎo)中，有兩種等離子體濾波器，即帶通和帶阻濾波器。

  

 

2D FDTD模擬

? 選擇TM偏振波激發(fā)SPPs

? 應(yīng)用正弦調(diào)制高斯脈沖光來模擬感興趣的波長

? 輸入場橫向設(shè)置為模式場剖面（使用模式求解器計算）

? 網(wǎng)格尺寸要小到足以研究SPPs

? 對于諧振器，仿真時間應(yīng)該足夠長，使時域內(nèi)的場在使用脈沖時衰減到很小的值。

? 用Lorentz-Drude模型對銀的色散進行了研究。

 

納米盤諧振腔設(shè)計

  

 

模擬結(jié)果

 

輸出記錄器的功率譜*歸一化到光源。顯示波長530 nm和820 nm的兩個峰值**。

 

*Note：直接從OptiFDTD獲得的功率譜上，可以演示濾波器。傳輸光譜可以使用參考1中的方法來計算。

**Note：峰值波長處的細(xì)微差異（與參考相比）是由于使用了不同的金屬模型。

 

    

 

 

[1] Hua Lu, et al., “Tunable band-pass plasmonic waveguide filters with nanodisk resonators,” Opt. Exp. VOL. 18, NO. 17, 17922-17927 (2010)

[2] X. S. Lin, et al., "Tooth-shaped plasmonic waveguide filters with nanometeric sizes,"Opt. Lett. 33, 2874-2876 (2008);

[3] A. Hosseini, et al., “Nanoscale surface Plasmon based resonator using rectangular geometry,” Appl. Phys. Lett. 90(18), 181102 (2007).

[4] T. B. Wang, et al., “The transmission characteristics of surface plasmon polaritons in ring resonator,” Opt. Express 17(26), 24096–24101 (2009).