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http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/778| Study of slow light surface plasmons | |
| ABRAHAM VAZQUEZ GUARDADO | |
| JOSE JAVIER SANCHEZ MONDRAGON MIGUEL TORRES CISNEROS | |
| Acceso Abierto | |
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| Slow wave structures Surface plasmons Optical planar waveguides Optical constants | |
| In this thesis we study and analyze the Slow Light (SL) property of Surface Plasmon–
Polaritions (SPPs) for three cases, for lossless metals, for lossy metals, and for this latter but
considering an active dielectric.
In the first case, we study the qualitative property of SL in SPPs in a metal/dielectric
and dielectric/metal/dielectric waveguide. Despite it is an unrealistic approach, the study is
suitable to understand the general problem.
Then we proceed with the following case when metal losses are considered in both
waveguides. It is here where we observe how the SL property of SPP is affected. In addition,
propagation losses in the SL regime are considerably high such that even when a moderate
high group index can be achieved the propagation length never surpass one micron. It is
why the active medium is opted in order to reduce abortion losses in the metal.
Finally, in the third case we study the effects an active dielectric medium has in the
SL performance of SPPs in the metal/dielectric waveguide. We study two approaches, when
the gain response is constant and when it is a gain distribution function. In the first one we
can see that the SL property of SPP does not improve but only the propagation length. It
means that the natural SL regime of SPPs does not change. On the second method,
however, we observe that, due to the finiteness of the gain response, a new SL region is
induced in the SPP dispersion curve even far from the natural SL region.
In general, this theoretical study is with the aim to understand the property of SL in
SPPs. In this work we introduce a new analysis for the dielectric gain medium that predicts
that, if the gain response is considerably narrow, the SPPs can experience an induced SL
behavior. This approach was not considered before in the study of amplified SL SPPs. En este trabajo de tesis estudiamos y analizamos la propiedad de Luz Lenta (LL) en Plasmones–Polaritones Superficiales (PPS). Tres casos de estudio se consideran: para metales sin pérdidas, para metales con pérdidas y para estos últimos, pero considerando un dieléctrico activo. En el primer caso, estudiamos cualitativamente la propiedad de LL en PPS en las guías de ondas, metal/dieléctrico y dieléctrico/metal/dieléctrico. A pesar de que éste es un enfoque no realista, el estudio es adecuado para entender el problema. Posteriormente, continuamos con el caso de un metales con pérdidas en ambas guías de ondas. Es aquí donde observamos cómo la propiedad de LL en PPS y la distancia de propagación se ven afectadas. Incluso cuando un índice de grupo moderadamente alto se puede conseguir la distancia de propagación nunca rebasa una micra. Es por ello que un medio activo es considerado para reducir las pérdidas por absorción en el metal. Finalmente, en el tercer case estudiamos los efectos que tiene un medio activo en el desempeño de PPS lentos en la guía de ondas metal/dieléctrico. Estudiamos dos enfoques, modelo de ganancia constante y modelo de ganancia finita. En el primer caso podemos observar que la propiedad de LL en PPS no mejora, sólo lo hace la distancia de propagación. Esto significa que el régimen natural de LL del PPS no se ve afectado. Sin embargo, en el segundo caso observamos que una nueva región de LL se induce en la curva de dispersión del PPS. Esta región puede estar incluso lejos de la región natural de LL. En general, este estudio teórico es con el objetivo de entender la propiedad de LL de los PPS. En este trabajo introducimos un análisis de ganancia en el dieléctrico nuevo que predice que, si la respuesta de ganancia es lo suficientemente angosta, el PPS puede experimentar un comportamiento lento inducido, algo que no se había tocado antes. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2012-07 | |
| Tesis de maestría | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Vazquez-Guardado A. | |
| ÓPTICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Maestría en Óptica |
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