مطالعه ویژگیهای موجبر پلاسمونیک هیبریدی دیالکتریک-گرافن در ناحیه فروسرخ دور

در این مقاله، یک موجبر پلاسمونیک هیبریدی دی‌الکتریک-گرافن با کارایی بالا در ناحیه فروسرخ دور که یکی از اجزاء مدارهای مجتمع فوتونیکی و اپتوالکترونیکی با کاربردهای گوناگون از جمله ارتباطات، نظامی، پزشکی و ... به‌شمار می‌رود، پیشنهاد شده است. ساختار هندسی موجبر پیشنهادی، ترکیبی از یک لایه مکعب مستطیل با یک برآمدگی نیم‌استوانه در قسمت زیرین آن (با ماده ضریب شکست بالا)، زیرلایه مکعب مستطیلی دیگری با یک فرورفتگی نیم‌استوانه (با ماده ضریب شکست پایین)، یک ورقه گرافن و زیرلایه مکعب مستطیل دیگری از ماده با ضریب شکست پایین است که به‌ترتیب روی هم قرار گرفته-اند. در این‌جا مدهای پلاسمون پلاریتون‌های سطحی (SPPs) در مرز بین گرافن و دی‌الکتریک برانگیخته می‌شوند. ویژگی‌های انتشاری مدهای SPPs با استفاده از روش‌ عددی المان محدود (FEM) بررسی شده است. نتایج بدست آمده از شبیه سازی، نشان می-دهد که با تغییر پارامترهای هندسی ساختار و همچنین با تنظیم پتانسیل شیمیایی گرافن موجبر پیشنهادی، می‌توان سطح مد بهنجارشده کوچک از مرتبه ~〖10〗^(-4)، طول انتشار از مرتبه ~〖10〗^3 μmو ضریب عملکرد بالا بدست آورد. بنابراین انتظار می‌رود با توجه به طول انتشار نسبتا طولانی و محصورشدگی قوی نور، این ساختار به عنوان یکی از اجزا و مولفه دستگاه-های فوتونیکی به‌کار گرفته شود.