Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Điện tử: Nghiên cứu thiết kế ống dẫn sóng plasmonic nano trong ghép kênh phân chia theo bước sóng

Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Điện tử "Nghiên cứu thiết kế ống dẫn sóng plasmonic nano trong ghép kênh phân chia theo bước sóng" trình bày các nội dung chính sau: Cơ sở lý thuyết về ống dẫn sóng plasmonic và công cụ thiết kế, mô phỏng ống dẫn sóng plasmonic; Ống dẫn sóng lai ghép plasmonic - silic có chức năng quay phân cực và các cổng logic toàn quang kích thước nano mét; Thiết kế các bộ lọc bước sóng sử dụng ống dẫn sóng plasmonic kích thước nano mét.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật Điện tử: Nghiên cứu thiết kế ống dẫn sóng plasmonic nano trong ghép kênh phân chia theo bước sóng HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG --------------------------------------- NGUYỄN VĂN TÀI NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ỐNG DẪN SÓNG PLASMONIC NANO TRONG GHÉP KÊNH PHÂN CHIA THEO BƢỚC SÓNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ HÀ NỘI - 2022 HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƢU CHÍNH VIỄN THÔNG --------------------------------------- NGUYỄN VĂN TÀI NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ ỐNG DẪN SÓNG PLASMONIC NANO TRONG GHÉP KÊNH PHÂN CHIA THEO BƢỚC SÓNG Chuyên ngành: Kỹ thuật Điện tử Mã số: 9.52.02.03 LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. Đặng Hoài Bắc TS. Trƣơng Cao Dũng HÀ NỘI - 2022 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan rằng các kết quả khoa học đƣợc trình bày trong luận án này là thành quả nghiên cứu của tôi trong suốt thời gian làm nghiên cứu sinh và chƣa từng xuất hiện trong các công bố của các tác giả khác. Các kết quả đạt đƣợc là hoàn toàn chính xác và trung thực. TÁC GIẢ LUẬN ÁN Nguyễn Văn Tài ii LỜI CẢM ƠN Trƣớc hết, tôi xin bày tỏ lời cảm ơn sâu sắc đến PGS. TS Đặng Hoài Bắc và TS. Trƣơng Cao Dũng không những đã chỉ bảo nhiệt tình, tỉ mỉ về mặt khoa học mà còn luôn động viên, hỗ trợ tôi về mọi mặt để tôi có thể hoàn thành bản luận án này sau hơn 4 năm làm nghiên cứu sinh. Qua đây, tôi cũng xin gửi lời cảm ơn đến Khoa Đào tạo Sau Đại học, Khoa Kỹ thuật Điện tử, Học viện Công nghệ Bƣu chính Viễn thông đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tôi trong quá trình học tập và nghiên cứu. Cuối cùng, tôi xin dành những lời yêu thƣơng nhất đến gia đình tôi: bố mẹ, các em và đặc biệt là vợ và các con trai tôi. Sự động viên, giúp đỡ và sự hy sinh của họ là động lực giúp cho tôi vƣợt qua mọi khó khăn để hoàn thành luận án này. iii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii DANH MỤC CÁC THUẬT NGỮ VIẾT TẮT ........................................................ vi CÁC KÝ HIỆU TOÁN HỌC .................................................................................. viii DANH MỤC BẢNG BIỂU ...................................................................................... ix DANH MỤC CÁC HÌNH ...........................................................................................x MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1 Tính cấp thiết của đề tài luận án ..............................................................................1 Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................3 Nội dung nghiên cứu của luận án ............................................................................4 Đối tƣợng, phạm vi nghiên cứu ...............................................................................4 Phƣơng pháp nghiên cứu .........................................................................................4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn .................................................................................4 Bố cục của luận án ...................................................................................................4 CHƢƠNG 1. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VỀ ỐNG DẪN SÓNG PLASMONIC..............6 1.1. Kỹ thuật ghép kênh theo bƣớc sóng .................................................................6 1.1.1. Một số cấu kiện ghép/tách kênh quang trong hệ thống WDM ..................7 1.1.2. Ƣu điểm của WDM ....................................................................................8 1.2. Lý thuyết về plasmonic .....................................................................................9 1.2.1. Giới thiệu ....................................................................................................9 1.2.2. Plasmonic ...................................................................................................9 1.2.3. Phân cực plasmon bề mặt .........................................................................11 iv 1.2.4. Cộng hƣởng plasmon bề mặt ....................................................................14 1.3. Ống dẫn sóng plasmonic .............................................................................14 1.3.1. Sơ đồ nguyên lý ống dẫn sóng khe hở .....................................................15 1.3.2. Ống dẫn sóng khe hở plasmonic 3D dƣới bƣớc sóng ..............................16 1.3.3. Cấu trúc ống dẫn sóng plasmon IMI ........................................................19 1.3.4. Cấu trúc ống dẫn sóng plasmon MIM ......................................................20 1.4. Sự hình thành và truyền lan sóng plasmonic ..................................................20 1.5. Các phƣơng pháp phân tích và mô phỏng sử dụng trong luận án ..................23 1.5.1. Phƣơng pháp EME ...................................................................................23 1.5.2. Phƣơng pháp FDTD ................................ ...