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为了解决传统金属-绝缘体-金属(metal-insulator-metal, MIM)波导结构传感器不可动态调控的问题, 本文将石墨烯纳米管引入MIM波导耦合圆环谐振腔结构, 设计了一种动态可调的MIM-石墨烯纳米管混合结构折射率传感器. 采用有限元法对系统的传输特性、电场分布和磁场分布进行数值研究, 并通过多模干涉耦合模理论进行分析验证. 结果表明, Fano共振源自于TM10腔共振模式和石墨烯等离子体电共振模式之间的相干耦合. 通过改变石墨烯的化学势可以在较大波长范围内动态调谐Fano共振的谐振波长和线宽, 从而实现折射率传感器的动态调控. 在最佳结构参数下, 传感器灵敏度可达1250 nm/RIU. 与传统的MIM波导结构相比, 该器件具有结构简单、动态可调、易于加工且工作波段范围大等诸多优点, 对设计可动态调控的高性能纳米光子集成器件具有一定的指导意义.

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《基于Fano共振的金属-绝缘体-金属-石墨烯纳米管混合结构动态可调折射率传感器》

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文件号：296567

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