"Etude de la transmission dans les structures MIM plasmonique pour l’application en télécom"

Abstract

Since the first application of the surface plasmon resonance (SPR) phenomenon two decades ago, this method has made great strides both in terms of instrumentation development and applications. Surface plasmons are waves that propagate along the surface of a conductor. By altering the structure of a metal’s surface, the properties of surface plasmons in particular their interaction with light can be tailored, which offers the potential for developing new types of photonic device. in our work we have proposed different structures to improve the transmission in MIM structure. The structures have been numerically and theoretically investigated using the finite difference time-domain (FDTD) method and temporal coupledmode theory. First, we started with a simple wave guide which we have choose what is the best wight and metal to be used in plasmonic guide. Then we have proposed a structure which contain circle cavity to study plasmonic coupling, we have changed in the different parameter of the circle to see which is the best to came with in coupling a wave guide with circle cavity. Finally, we propose a comparative study between a hexagonal cavity’s one, two and three. In this last study we choose the structure that gave us the best transmission which is the third structure wave guide coupled three hexagonal. Résumé Depuis la première application du phénomène de résonance plasmonique de surface (SPR) il y a deux décennies, cette méthode a fait de grands progrès tant en termes de développement d'instrumentation que d'applications. Les plasmons de surface sont des ondes qui se propagent le long de la surface d'un conducteur. En modifiant la structure de la surface d’un métal, les propriétés des plasmons de surface, en particulier leur interaction avec la lumière, peuvent être adaptées, ce qui offre le potentiel de développer de nouveaux types de dispositifs photoniques. Dans notre travail, nous avons proposé différentes structures pour améliorer la transmission dans les structures MIM. Les structures ont été étudiées numériquement et théoriquement à l'aide de la méthode du domaine temporel à différence finie (FDTD) et de la théorie des modes couplés temporels. Tout d'abord, nous avons commencé avec un guide d'ondes simple que nous avons choisi quel est le meilleur Wight et métal à utiliser dans le guide plasmonique. Ensuite, nous avons proposé une structure contenant une cavité circulaire pour étudier le couplage plasmonique, nous avons changé les différents paramètres du cercle pour voir lequel est le meilleur à venir avec le couplage d'un guide d'onde avec une cavité circulaire. Enfin, nous proposons une étude comparative entre les cavités hexagonales un, deux et trois. Dans cette dernière étude nous choisissons la structure qui nous a donné la meilleure transmission qui est la troisième structure guide d'onde couplée à trois hexagonales. ملخص منذ التطبيق الأول لظاهرة رنين البلازمون السطحي (SPR) منذ عقدين من الزمن ، خطت هذه الطريقة خطوات كبيرة من حيث تطوير الأجهزة والتطبيقات. البلازمونات السطحية هي موجات تنتشر على طول سطح الموصل. من خلال تغيير بنية سطح المعدن ، يمكن تكييف خصائص البلازمونات السطحية على وجه الخصوص تفاعلها مع الضوء ، مما يوفر إمكانية تطوير أنواع جديدة من الأجهزة الضوئية. في عملنا اقترحنا هياكل مختلفة لتحسين الإرسال في هيكل MIM. تم فحص الهياكل عدديًا ونظريًا باستخدام طريقة الفروق الزمنية المحدودة.اولا بدانا بدليل موجي بسيط اخترنا فيه احسن سمك و معدن لاستخدامهما في دليل بلازموني.ثم اقترحنا هيكلا يحتوي على تجويف دائري لدراسة الاقتران البلازموني و قمنا بتغيير الخصائص المختلفة للدائرة لنرى ايها يعطي احسن النتائج.اخيرا اقترحنا مقانة بين ثلاث هياكل بلازمونية سداسية الاول يحتوي على سداسي واحد الثاني على اثنان و الثالث على ثلاث سداسيات في نهاية الدراسة نتج ان الهيكل الذي يحتوي على ثلاث سداسيات اعطى احسن ارسال .