Semi-closed T-shaped-disk waveguide filter based on surface-plasmon-induced transparency

基于表面等离子体激元的传输及耦合特性, 提出了一种半封闭T形波导侧耦合圆盘腔的金属-介质-金属波导滤波器结构. 应用有限元法研究了其传输特性. 结果表明, 在透射光谱中出现了基于等离子诱导透明(PIT)效应的窄带透射峰. 通过理论分析与模场分布有效阐释了PIT透明峰与两侧谷值的物理产生机理, 同时数值研究表明通过改变支节长度与圆盘谐振腔半径可调节滤波器共振波长, 通过外调制来改变结构介质折射率可实现滤波波长的近似线性调节. 进一步, 在圆盘腔中内嵌增益介质, 增强了其对光的局域能力, 加强了模式共振作用, 实现了压缩滤波通带带宽的同时有效地提高了结构透射率, 相比同类滤波器获得了更好的滤波性能. 研究结果为高分辨率窄带滤波器的设计提供了有效的理论参考.