设计了一种带圆角的金属脊和低折射率空气间隙的新型混合表面等离子体波导结构。基于有限元法建立数学模型, 在工作波长为489 nm的可见光波段研究了该波导的电场分布、归一化模式面积、传输距离、品质因子和珀塞尔因子随金属脊曲率半径的变化情况。结果表明, 调整结构参数可使波导实现超深亚波长的光场限制, 同时获得较大的SPPs辐射增强倍数。在最优几何参数(纳米线半径为95 nm, 金属脊曲率半径为20 nm)下, 波导有效模式面积为0.0037λ2, 品质因子为268, 珀塞尔因子为65, 增益阈值为 0

设计一种包含顶角经过圆角处理的金属脊和特定三角形空气间隙层的混合表面等离子激元波导结构, 这种特定三角形结构和其他材料的组合有效提高了纳米激光器的性能。应用有限元法, 借助于COMSOL Multiphysics软件分别构建二维平面和三维体积模型, 使用模态分析模块对该波导结构的波导特性与激光器特性进行分析。结果表明, 当工作波长为1550 nm时, 所设计波导的光场约束可以达到较好的亚深波长水平, 同时保持较大的传输长度。该波导结构可以实现表面等离子体激元模式和纳米线模式之间的超强耦合, 耦合