光通信技术, 2023, 47 (4): 0021, 网络出版: 2024-02-02  

基于Ge2Sb2Te5相变材料的可调谐近红外光学超构表面吸收器

Tunable near-infrared optical superstructure surface absorber based on Ge2Sb2Te5 phase change material
作者单位
郑州轻工业大学 物理与电子工程学院,郑州 450001
摘要
为了实现红外吸收波长的主动调控,提出一种Ge2Sb2Te5(GST)相变材料的可调谐金属/介质/金属(MDM)型近红外光学超构表面吸收器。首先,采用时域有限差分(FDTD)法对器件的吸收性能进行仿真分析;然后,根据电场分布特点分析了吸收器等离子体震荡吸收的物理机制。仿真结果表明:当改变GST的晶化分数时,所提吸收器实现了吸收峰中心位置从1.17 μm偏移到1.8 μm,偏移宽度为630 nm,吸收器在通信波长为1.55μm时可以实现高-低吸收率的转换。
Abstract
A tunable metal/medium/metal type(MDM) near-infrared optical surface absorber based on Ge2Sb2Te5(GST) phase change material is proposed to realize active regulation of infrared absorption wavelength. Firstly, the absorption performance of the device is calculated and analyzed by using the finite difference time domain(FDTD) method. Then, the physical mechanism of plasma shock absorption of the absorber is analyzed according to the electric field distribution characteristics. The simulation results show that the absorption peak center position of the proposed absorber is shifted from 1.17 μm to 1.8 μm, and the deviation width is 630 nm. When the appropriate crystallization fraction of GST is selected, the absorber can achieve a high-low absorptivity conversion at a communication wavelength of 1.55 μm.

赵钰, 翟凤潇, 张晓冬, 刘楠楠, 杨坤. 基于Ge2Sb2Te5相变材料的可调谐近红外光学超构表面吸收器[J]. 光通信技术, 2023, 47(4): 0021. ZHAO Yu, ZHAI Fengxiao, ZHANG Xiaodong, LIU Nannan, YANG Kun. Tunable near-infrared optical superstructure surface absorber based on Ge2Sb2Te5 phase change material[J]. Optical Communication Technology, 2023, 47(4): 0021.

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