طراحی و شبیه سازی ساختاری پلاسمونیکی مبتنی بر گرافن شناور جهت تولید و افزایش هارمونیک سوم

در این مقاله بر اساس ویژگی غیرخطی گرافن و قراردادن لایه ای از گرافن بر روی بستر مناسب، یک موجبر پلاسمونیکی مبتنی بر گرافن شناور جهت تولید هارمونیک سوم برای اولین بار پیشنهاد شده است. نقش پارامترهای مختلف گرافن تک لایه در خاصیت رزونانس و رسانایی غیرخطی گرافن تعیین شده است. نشان داده شده است که با تغییر پتانسیل الکتروشیمیایی گرافن (μcg)، می توان THG را که بر اساس خواص غیرخطی گرافن تک لایه است، تنظیم کرد. روش محاسباتی تفاضل محدود در حوزه زمان (FDTD) برای شبیه سازی عددی و تجزیه وتحلیل ساختار پیشنهادی در محدوده طول موج مادون قرمز میانی استفاده شده است. در شبیه سازی های ما بهره توان تبدیلی در حدود ۴۸.۰۸- دسی بل محاسبه شد که افزایش قابل توجهی نسبت به سایر منابع نشان می دهد. استفاده از نمونه های گرافن باکیفیت بالا و شناور کردن آنها و در نهایت استفاده از دی الکتریک Si۳N۴ عملکرد ساختار پیشنهادی را در مقایسه با سایر مراجع، بهبود بخشیده است. نتیجه این کار می تواند برای توسعه طیف وسیعی از برنامه های کاربردی مهم مانند تولید فرکانس جدید، طیف سنجی، سنجش شیمیایی و سوئیچ ها در محدوده فرکانسمادون قرمز میانی مورداستفاده قرار گیرد.

کلیدواژه ها:

بهره توان تبدیلی ، گرافن شناور ، موجبر پلاسمونیک ، هارمونیک سوم