طراحی و شبیه سازی سوئیچ 1*4 پلاسمونیکی مبتنی بر نوارهای گرافنی و با قابلیت کنترل توسط ولتاژ

در این مقاله، یک سوئیچ نوری گرافنی پلاسمونیک با ویژگیهای بهینه تر و تعداد چهار کانال طراحی و شبیه سازی گردیده است. هر یک از این کانالها دارای عرض یکسانی به اندازه 20 نانومتر هستند که در فاصله 30 نانومتری از هم قرار گرفته اند. عمل سوئیچینگ با اعمال ولتاژ به بخشی از کانالهای خروجی قابل کنترل و تنظیم می باشد و می توان توسط ولتاژ کانال خروجی را تعیین نمود. از ویژگیهای عملکرد این سوئیچ نوری دستیابی به میزان گذردهی نسبتا بالا با میزان تلفات بسیار کم در محدوده فرکانسی 30 تراهرتز می باشد. همچنین در این ساختار میزان همشنوایی به صورت محسوسی بسیار کم می باشد. این ساختار در پتانسیلهای شیمیایی متفاوتی بررسی شده که یکی از بهترین حالات آن در پتانسیل شیمیایی 0.4 اتفاق افتاده است. ساختار ساده و کنترل پذیری آسان از مزایای این ساختار می باشد. تمامی تجزیه و تحلیلها و همچنین شبیه سازیهای مربوطه در نرم افزارهای lumerical و matlab انجام پذیرفته اند.

design and simulation of voltage controlled plasmonic 4*1 switch based on graphene ribbons

in this paper, a novel plasmonic optical switch based on graphene is designed and simulated with better features and four channels. each of these channels has an equal width of 20nm which constructed from graphene ribbons spaced at a distance of 30nm from each other. the operation of device is based on the modulation of graphene chemical potential in each channel by using applied voltage. this means that by application of a proper voltage the transmission of input in every channel can be controlled and hence the switching can be occurred. performance characteristics of this optical switch achieves a relatively high transmission with very low loss at the frequency of 30thz. also in this structure the amount of crosstalk is remarkably low. this structure has been investigated in different chemical potentials in which one of it’s best status occurs in chemical potential of 0.4ev. all analyses and simulations have been performed in lumerical and matlab.