"Etude de la transmission dans les structures MIM plasmonique pour l’application en télécom"
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Date
2020
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Volume Title
Publisher
Univ M'sila
Abstract
Since the first application of the surface plasmon resonance (SPR) phenomenon two decades
ago, this method has made great strides both in terms of instrumentation development and
applications. Surface plasmons are waves that propagate along the surface of a conductor. By
altering the structure of a metal’s surface, the properties of surface plasmons in particular their
interaction with light can be tailored, which offers the potential for developing new types of
photonic device. in our work we have proposed different structures to improve the
transmission in MIM structure. The structures have been numerically and theoretically
investigated using the finite difference time-domain (FDTD) method and temporal coupledmode
theory. First, we started with a simple wave guide which we have choose what is the
best wight and metal to be used in plasmonic guide. Then we have proposed a structure which
contain circle cavity to study plasmonic coupling, we have changed in the different parameter
of the circle to see which is the best to came with in coupling a wave guide with circle cavity.
Finally, we propose a comparative study between a hexagonal cavity’s one, two and three. In
this last study we choose the structure that gave us the best transmission which is the third
structure wave guide coupled three hexagonal.
Résumé
Depuis la première application du phénomène de résonance plasmonique de surface (SPR) il y
a deux décennies, cette méthode a fait de grands progrès tant en termes de développement
d'instrumentation que d'applications. Les plasmons de surface sont des ondes qui se propagent
le long de la surface d'un conducteur. En modifiant la structure de la surface d’un métal, les
propriétés des plasmons de surface, en particulier leur interaction avec la lumière, peuvent
être adaptées, ce qui offre le potentiel de développer de nouveaux types de dispositifs
photoniques. Dans notre travail, nous avons proposé différentes structures pour améliorer la
transmission dans les structures MIM. Les structures ont été étudiées numériquement et
théoriquement à l'aide de la méthode du domaine temporel à différence finie (FDTD) et de la
théorie des modes couplés temporels. Tout d'abord, nous avons commencé avec un guide
d'ondes simple que nous avons choisi quel est le meilleur Wight et métal à utiliser dans le
guide plasmonique. Ensuite, nous avons proposé une structure contenant une cavité circulaire
pour étudier le couplage plasmonique, nous avons changé les différents paramètres du cercle
pour voir lequel est le meilleur à venir avec le couplage d'un guide d'onde avec une cavité
circulaire. Enfin, nous proposons une étude comparative entre les cavités hexagonales un,
deux et trois. Dans cette dernière étude nous choisissons la structure qui nous a donné la
meilleure transmission qui est la troisième structure guide d'onde couplée à trois hexagonales.
ملخص
منذ التطبيق الأول لظاهرة رنين البلازمون السطحي (SPR) منذ عقدين من الزمن ، خطت هذه الطريقة خطوات كبيرة
من حيث تطوير الأجهزة والتطبيقات. البلازمونات السطحية هي موجات تنتشر على طول سطح الموصل. من خلال تغيير
بنية سطح المعدن ، يمكن تكييف خصائص البلازمونات السطحية على وجه الخصوص تفاعلها مع الضوء ، مما يوفر
إمكانية تطوير أنواع جديدة من الأجهزة الضوئية. في عملنا اقترحنا هياكل مختلفة لتحسين الإرسال في هيكل MIM. تم
فحص الهياكل عدديًا ونظريًا باستخدام طريقة الفروق الزمنية المحدودة.اولا بدانا بدليل موجي بسيط اخترنا فيه احسن سمك
و معدن لاستخدامهما في دليل بلازموني.ثم اقترحنا هيكلا يحتوي على تجويف دائري لدراسة الاقتران البلازموني و قمنا
بتغيير الخصائص المختلفة للدائرة لنرى ايها يعطي احسن النتائج.اخيرا اقترحنا مقانة بين ثلاث هياكل بلازمونية سداسية
الاول يحتوي على سداسي واحد الثاني على اثنان و الثالث على ثلاث سداسيات في نهاية الدراسة نتج ان الهيكل الذي
يحتوي على ثلاث سداسيات اعطى احسن ارسال .