論文の概要: Millimeter wave to terahertz compact and low-loss superconducting plasmonic waveguides for cryogenic integrated nano-photonics

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2106.08594v1
• Date: Wed, 16 Jun 2021 07:41:09 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-03-26 13:25:59.260522
• Title: Millimeter wave to terahertz compact and low-loss superconducting plasmonic waveguides for cryogenic integrated nano-photonics
• Title（参考訳）: 低温集積ナノフォトニクスのためのミリ波・テラヘルツコンパクト・低損失超伝導プラズマ導波路
• Authors: S. Kalhor, M. Ghanaatshoar, H. J. Joyce, D. A. Ritchie, K. Kadowaki, and K. Delfanazari
• Abstract要約: 高温超伝導体BSCCOを用いたプラズモンスロット導波路をナノスケールで実証した。 提案装置は,ナノスケールで低温低損失フォトニック集積回路を実現するための新たな経路を開くことができる。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
• Abstract: Plasmonic, as a rapidly growing research field, provides new pathways to guide and modulate highly confined light in the microwave to the optical range of frequencies. We demonstrate a plasmonic slot waveguide, at the nanometer scale, based on high transition temperature superconductor BSCCO, to facilitates the manifestation of the chip-scale millimeter waves to terahertz integrated circuitry operating at cryogenic temperatures. We investigate the effect of geometrical parameters on the modal characteristics of the BSCCO plasmonic slot waveguide between 100 GHz and 500 GHz. In addition, we investigate the thermal sensing of the modal characteristics of the nanoscale superconducting slot waveguide and show that at a lower frequency, the fundamental mode of the waveguide has a larger propagation length, a lower effective refractive index, and a strongly localized modal energy. Moreover, we find that our device offers a larger SPP propagation length and higher field confinement than the gold plasmonic waveguides at broad temperature ranges below BSCCO Tc. The proposed device can open up a new route towards realizing cryogenic low-loss photonic integrated circuitry at the nanoscale.
• Abstract（参考訳）: プラズモニックは急速に成長している研究分野であり、マイクロ波の高閉じ込められた光を光周波数の範囲に誘導し、変調する新しい経路を提供する。 本研究では, 極低温で動作するテラヘルツ集積回路へのチップスケールミリ波の出現を容易にするため, 高温超伝導BSCCOに基づくナノスケールのプラズモンスロット導波路を実証する。 100GHzから500GHzのBSCCOプラズモンスロット導波路の変調特性に対する幾何学的パラメータの影響を検討した。 さらに, ナノスケール超伝導スロット導波路の変調特性の熱センシングを行い, 導波路の基本モードは, 伝播長が大きく, 有効屈折率が低く, 強い局所化モーダルエネルギーを有することを示す。 さらに,本装置はBSCCO Tc以下の広い温度範囲で,金プラズモン導波路よりもSPP伝搬長が大きく,磁場の閉じ込めが大きいことが判明した。 提案装置は,ナノスケールで低温低損失フォトニック集積回路を実現するための新たな経路を開くことができる。

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