بهبود هدایت نانو آنتن شاخدار پلاسمونیک با استفاده از لنز در دیافراگم آن
محورهای موضوعی : فناوری اطلاعات و ارتباطات
معصومه شریفی
1
(Electrical Engineering, Shiraz University of Technology, Shiraz, Iran)
نجمه نزهت
2
(Electrical Engineering, Shiraz University of Technology, Shiraz, Iran)
احسان زارعیان جهرمی
3
(Electrical Engineering, Shiraz University of Technology, Shiraz, Iran)
کلید واژه: جهت , اثر الکترواپتیکی , نانو آنتن شاخ پلاسمونیک , ضریب بازتاب,
چکیده مقاله :
آنتن های شاخ به دلیل افزایش تدریجی اندازه دیافراگم می توانند منجر به تطابق امپدانس خوبی بین هدایت موج و فضای آزاد شوند. در این مقاله ، یک نانو شاخک شاخه ای پلاسمونیک جدید با استفاده از لنز در دیافراگم پیشنهاد شده است. بررسی شده است که علاوه بر بهبود ضریب ، ضریب بازتاب نیز با استفاده از ساختار مناسب لنز کاهش می یابد. حداکثر بهبود جهت پذیری حدود 2 dBi در مقایسه با ساختار بدون لنز است. همچنین ، نشان داده شده است که می توان الگوی تابش را با استفاده از مواد الکترواپتیکی به عنوان لنز کنترل کرد
Horn antennas can result in good impedance matching between the waveguide and free space due to the gradual increase in the aperture size. In this paper, a novel plasmonic sectoral horn nanoantenna based on using lens in the aperture is proposed. It is investigated that in addition to improvement of the directivity, the reflection coefficient is also reduced using the proper lens structure. The maximum directivity improvement is about 2 dBi compared to the structure without lens. Also, it is shown that the radiation pattern can be controlled by utilizing electro-optical material as the lens
1. P. Bharadwaj, R. Beams, and L. Novotny, “Nanoscale spectroscopy with optical antennas”, Chem. Eng. Sci., vol. 2, no. 136, pp. 150-160, 2011.
2. H. A. Atwater and A. Polman, “Plasmonics for improved photovoltaic devices”,Nat. Mater., vol. 9, no. 3, pp. 203-205, 2010.
3. M. W. Knight, H. Sobhani, P. Nordlander, and N. J. Halas, “Photodetection with active optical antennas”, Science, vol. 332, no. 6030, pp. 702-704, 2011.
4. A. G. Curto, G. Volpe, T. H. Taminiau, M. P. Kreuzer, R. Quidant, and N. F. van Hulst, “Unidirectional emission of a quantum dot coupled to a nanoantenna”,Science, vol. 329, no. 5994, pp. 930-933, 2010.
5. K. G. Lee, X. W. Chen, H. Eghlidi, P. Kukura, R. Lettow, A. Renn, and V. S. S. Götzinger, “A planar dielectric antenna for directional single-photon emission and near-unity collection efficiency”,Nat. Photonics, vol. 5, no. 3, pp. 166-169, 2011.
6. J. N. Anker, W. P. Hall, O. Lyandres, N. C. Shah, J. Zhao, and R. P. Van Duyne, “Biosensing with plasmonicnanosensors”,Nat. Mater., vol. 7, no. 6, pp. 442-453, 2008.
7. M. Kauranen and A. V. Zayats, “Nonlinear plasmonics”,Nat. Photonics, vol. 6, no. 11, pp. 737-748, 2012.
8. J. S. Huang, T. Feichtner, P. Biagioni, and B. Hecht, “Impedance matching and emissionemission properties of nanoantennas in an optical nanocircuit”, Nano. Lett., vol. 9, no. 5, pp. 1897-1902, 2009.
9. A. Alù and N. Engheta, “Wireless at the nanoscale: optical interconnects using matched nanoantennas”, Phys. Rev. Lett., vol. 104, no. 21, pp. 213-902, 2010.
10. D. M. Solís, J. M. Taboada, F. Obelleiro, and L. Landesa, , “Optimization of an optical wireless nanolink using directive nanoantennas”, Opt. Express, vol. 21, no. 2, pp. 2369-2377, 2013.
11. L. Novotny and N. F. van Hulst, “Antennas for light”, Nat. Photonics, vol. 5, no. 2, pp. 83-90, 2011.
12. R. Adato, A. A. Yanik, and H. Altug, “On chip plasmonic monopole nano antennas and circuits,” Nano Lett., vol. 11, no. 12, pp. 5219–5226, 2011.
13. P. Bharadwaj, B. Deutsch, and L. Novotny, “Optical antennas,” Adv. Opt. Photonics, vol. 1, no. 3, pp. 438–483, 2009
14.p. B. Johnson and R. W. Christy, “Optical constants of the noble metals”, Phys. Rev., vol. 6, no. 12, pp. 4370-4379, 1972.
15. R. W. Boyd, Nonlinear optics, 3rd Ed., Academic press, USA, 2008.