پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 41 |
| تعداد شماره‌ها | 1,174 |
| تعداد مقالات | 10,107 |
| تعداد مشاهده مقاله | 18,941,151 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 13,137,166 |
طراحی و شبیه‌سازی رمزگشای پلاسمونی فشرده با نسبت تمایز بالا برای انتشار پلاسمون پلاریتون‌های سطحی گرافن | ||
| فصلنامه علمی اپتوالکترونیک | ||
| دوره 6، شماره 2 - شماره پیاپی 15، دی 1402، صفحه 11-18 اصل مقاله (243.65 K) | ||
| نوع مقاله: پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.30473/jphys.2023.69675.1173 | ||
| نویسندگان | ||
| محمد جواد ملکی1؛ محمد سروش* 2؛ غلامرضا اکبری زاده1 | ||
| 1گروه مهندسی برق، دانشکده مهندسی، دانشگاه شهید چمران اهواز، اهواز، ایران | ||
| 2دانشگاه شهید چمران اهواز | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش، با استفاده از نانونوارهای گرافنی روی دی‌اکسید سیلیکون، یک کانال پلاسمونی با محصورکنندگی زیاد برای هدایت پلاسمون پلاریتون‌های سطحی طراحی شده است. با تنظیم پتانسیل شیمیایی گرافن می‌توان گذردهی کانال را کنترل کرد. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهند با اعمال ولتاژهای 5/1 و 3/8 ولت به نانونوار گرافنی می‌توان پتانسیل شیمیایی 1/0 و 5/0 الکترون ولت را به‌دست آورد و تلفات کانال را از 23/88 تا 91/0 دسی‌بل بر میکرومتر تغییر داد. بر این اساس، دو حالت صفر و یک منطقی و عمل کلیدزنی را می‌توان تحقق بخشید. ضریب شایستگی 43/975 نشان می‌دهد که نسبت خوبی بین محصورشدگی پلاسمون‌های سطحی و تلفات انتشار آنها برقرار است. طول تزویج 1/99 میکرومتر نشان می‌دهد که می‌توان نشتی توان به کانال مجاور را کنترل کرد و اندازه کوچک رمزگشای پیشنهادی که برابر 92/1 میکرومتر مربع است اهمیت کنترل نشتی توان را بیان می‌کند. نسبت تمایز رمزگشا 73/45 دسی‌بل است که توانایی افزاره در تفکیک سطوح منطقی یک و صفر را نشان می‌دهد. مقایسه ساختار به‌دست آمده از این پژوهش با کارهای دیگر تایید می‌کند که طرح پیشنهادی توانسته است بهبود عملکرد رمزگشای نوری را نتیجه دهد | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| پلاسمون پلاریتون سطحی؛ رمزگشای نوری؛ کانال پلاسمونی؛ کلید الکترواپتیکی؛ گرافن | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Design and Simulation of Compact Plasmonic Decoder with High Contrast Ratio for Propagation of Graphene Surface Plasmon Polaritons | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohammad Javad Maleki1؛ Mohammad Soroosh2؛ Gholamreza Akbarizadeh1 | ||
| 1Department of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Shahid Chamran University of Ahvaz, Ahvaz, Iran | ||
| 2Shahid Chamran University of Ahvaz | ||
| چکیده [English] | ||
| In this research, using graphene nano-ribbons on silicon dioxide, a plasmonic channel with high confinement has been designed for guiding surface plasmon polaritons. By adjusting the chemical potential of graphene, the channel's conductivity can be controlled. Simulation results show that by applying voltages of 1.5 and 8.3 volts to graphene nano-ribbons can obtained chemical potentials of 0.1 and 0.5 electron volts, and change the channel losses from 88.23 to 0.91 dB/μm. Accordingly, two logical states of zero and one and key switching operation can be realized. The figure-of-merit of 975.43 shows that there is a good ratio between the confinement of surface plasmons and their propagation loss. The coupling length of 99.1 μm shows that the power leakage to adjacent channel can be controlled and the small size of the proposed decoder, which is equal to 1.92 μm2 shows the importance of power leakage control. The discrimination ratio of the decoder is 45.73 dB, demonstrating the ability of the device to distinguish logical levels of one and zero. Comparison of the structure obtained in this research with other works confirms that the proposed design has been able to improve the performance of the optical decoder. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Surface Plasmon Polariton, Optical Decoder, Plasmonic Channel, Electro-Optic Switch, Graphene | ||
| مراجع | ||
|
[1] M. J. Maleki, M. Soroosh, F. Parandin, F. Haddadan, Photonic Crystal-Based Decoders: Ideas and Structures.
[2] M. Makvandi, M. J. Maleki, M. Soroosh, Compact all-optical encoder based on silicon photonic crystal structure, Journal of Applied Research in Electrical Engineering 1 (2021) 1-7.
[3] M. J. Maleki, M. Soroosh, G. Akbarizadeh, A compact high-performance decoder using the resonant cavities in photonic crystal structure, Opt Quant Electron 55 (2023) 852.
[4] M. J. Maleki, and M. Soroosh, Design and simulation of a compact all-optical 2-to-1 digital multiplexer based on photonic crystal resonant cavity, Opt Quant Electron 54 (2022) 818.
[5] M. J. Maleki, M. Soroosh, An ultra-fast all-optical 2-to-1 digital multiplexer based on photonic crystal ring resonators, Opt Quant Electron 54 (2022) 397.
[6] M. J. Maleki, M. Soroosh, A. Mir, Improving the performance of 2-to-4 optical decoders based on photonic crystal structures, Crystals 29 (2019) 635.
[7] L. Jiang, Q. Huang, K. S. Chiang, Low-power all-optical switch based on a graphene-buried polymer waveguide Mach-Zehnder interferometer, Optics Express 30 (2022) 6786-97.
[8] M. J. Maleki, M. Soroosh, A low-loss subwavelength plasmonic waveguide for surface plasmon polariton transmission in optical circuits, Opt Quant Electron 55 (2023) 1266.
[9] F. Haddadan, and M. Soroosh, Design and simulation of a subwavelength 4-to-2 graphene-based plasmonic priority encoder, Optics & Laser Technology 157 (2023) 108680.
[10] F. Bagheri, M. Soroosh, Design and simulation of compact graphene-based plasmonic flip-flop using a resonant ring, Diamond and Related Materials, 136 (2023) 109904.
[11] M. Mohammadi, M. Soroosh, A. Farmani, S. Ajabi, Engineered FWHM enhancement in plasmonic nano resonators for multiplexer/demultiplexer in visible and NIR range, Optik 274 (2023) 170583.
[12] M. Soroosh, A. Farmani, M. J. Maleki, F. Haddadan, M. Mansouri, Highly Efficient Graphene-Based Optical Components for Networking Applications. In Photonic Crystal and Its Applications for Next Generation Systems, Singapore, Springer Nature Singapore (2023) 15-35.
[13] K. Goswami, H. Mondal, S. Dutta, Design and analysis of 1: 2 line optical decoder based on linear optics. e-Prime-Advances in Electrical Engineering, Electronics and Energy 9 (2023) 100190.
[14] H. Mondal, M. Sen, K. Goswami, Design and analysis of all‐optical 1‐to‐2 line decoder based on linear photonic crystal. IET Optoelectronics 13 (2019) 191-195.
[15] M. J. Maleki, M. Soroosh, G. Akbarizadeh, A subwavelength graphene surface plasmon polariton-based decoder, Diamond and Related Materials 134 (2023) 109780.
[16] M. J. Maleki, A. Mir, M. Soroosh, Design and analysis of a new compact all-optical full-adder based on photonic crystals, Optik 227 (2021) 166107. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 500 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 326 |
||