Брэгговские решетки с малыми потерями на паразитное рассеяние для поверхностных плазмон-поляритонов

Abstract

В работе на основе численного моделирования методом фурье-мод исследовались эффективность и потери на рассеяние и поглощение диэлектрических брэгговских решеток для поверхностных плазмонных поляритонов (ППП). Показано, что основной причиной снижения эффективности брэгговских рефлекторов является паразитное рассеяние ППП на ступеньках решетки. В качестве эффективного способа уменьшения рассеяния предлагается увеличение периода решётки при постоянном аспектном отношении, что позволяет увеличить коэффициент отражения более чем на 30%. Показано также, что использование двухслойной геометрии ступенек решётки позволяет увеличить отражательную способность ещё на 3,5%. In this work, diffraction efficiency and scattering and absorption losses in dielectric Bragg gratings for surface plasmon polaritons (SPP) are numerically studied using the Fourier modal method. We demonstrate that the main reason of low efficiency of such Bragg reflectors is the parasitic scattering of SPP at the grating ridges. As an efficient technique for decreasing the scattering losses, an increase in the grating period at fixed aspect ratio is proposed, which leads to a 30% increase in the reflector efficiency. We also show that the utilization of two-layer grating ridges makes it possible to increase the reflectivity by another 3.5%