نشریه علمی پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی

نشریه علمی پژوهش های نوین در سامانه های دفاع الکترونیکی

کوپلرهای گرافنی پلاسمونی برای کاربردهای جاذب راداری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)، قزوین، ایران
10.22034/joeds.2024.485480.1066
چکیده
در سال‌های اخیر، پلاسمونیک گرافن یکی از موضوعات داغ در علوم تراهرتز و نانوالکترونیک در میان دانشمندان جهان بوده است. رسانایی گرافن را می توان از طریق بایاس الکترواستاتیک، دوپینگ شیمیایی و بایاس مغناطیسی تنظیم کرد که می تواند مدولاسیون دینامیکی و کنترل فعال روی پلاریتون های پلاسمون سطحی برای طراحی و ساخت ادوات جدید در ناحیه مادون قرمز میانی، مانند پلاریزه کننده ها، موجبرها، فیلترها و حسگرها ایجاد کند. این مقاله، انواع نانو کوپلر‌های گرافنی را مطالعه می‌کند که می‌توان آن‌ها را در حالت کلی، به چهار دسته تقسیم کرد: کوپلرهای جهتی، کوپلرهای ناهم پاسخ، کوپلرهای مسطح و کوپلرهای مبتنی بر نانو نوار. دسته اول، یعنی کوپلرهای جهتی، یک افزاره پایه در مدار فوتونیک است که در آن انرژی پلاریتون های پلاسمون سطحی، بین دو موجبر مجاور تزویج می شود. یک کوپلر ناهم پاسخ، از لایه های گرافن با بایاس های الکتریکی و مغناطیسی تشکیل شده است. کوپلر مسطح، ساده ترین ساختار در بین تمام این کوپلرها است که در آن، دو لایه گرافن، توسط یک دی الکتریک از هم جدا شده اند. دسته چهارم، مشابه کوپلر دی الکتریک است، با این تفاوت که صفحات های گرافن در این ادوات، دارای عرض محدود هستند. برای همه این دسته بندی های ذکر شده، ابتدا ساختار هریک را معرفی کرده و سپس کاربردهای بالقوه آنها را جهت استفاده در جاذب های راداری بررسی می کنیم.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Plasmonic Graphene Couplers for Radar Absorber Applications

نویسندگان English

Mohammad Bagher Heydari
Ali Abdollahi
Faculty of Technical and Engineering, Imam Khomeini International University, Qazvin, Iran
چکیده English

In recent years, graphene plasmonics has been one the most promising debated topics among scientists in the THz and nanoelectronic sciences. The conductivity of graphene can be tuned via electrostatic bias, chemical doping, and magnetostatic bias, which can generate dynamic modulation and active control over Surface Plasmon Polaritons (SPPs) to design and fabricate innovative devices in the mid-infrared region, such as polarizers, waveguides, filters, and sensors. This paper briefly reviews of graphene-based nano-couplers, which can be divided into four categories: directional couplers, non-reciprocal couplers, planar couplers, and nano-ribbon couplers. The first category, i.e. directional coupler, is a basis device in a photonic circuit, in which the energy of SPPs is coupled between two adjacent waveguides. A non-reciprocal coupler consists of graphene layers with electric and magnetic biases. The planar coupler is the simplest structure among all these couplers, constituting two graphene layers separated by a dielectric. The fourth category is similar to the dielectric coupler, however, graphene sheets in these structures have a finite width. For all of these mentioned categories, we will introduce the configuration and investigate their potential applications in absorber radar systems.

کلیدواژه‌ها English

Graphene
Plasmon
Coupler
Electric bias