InGaAs amplifier for loss-compensation in nanoplasmonic circuits
Notice bibliographique
Résumé
Surface plasmon polaritons have become a contender for next-generation optical computing with their superior subwavelength modal confinement and nonlinearity over conventional photonics. Gap plasmon waveguides, also known as metal-insulator-metal (MIM) waveguides, have been shown to have one of the best balances in the inherent trade-off between confinement (<200nm) and propagation length (several microns) among plasmonic waveguide geometries. There is great interest in introducing gain into these plasmonic systems to compensate for their innate short propagation lengths. To this end, we present an electrically pumped Ag/HfO<sub>2</sub>/In<sub>0.485</sub>Ga<sub>0.515</sub>As/HfO<sub>2</sub>/Ag metal-insulatorsemiconductor-insulator-metal (MISIM) amplifier design for loss-compensation in nanoplasmonic interconnects at thetelecommunication wavelength of 1.55 μm. Finite difference time domain simulations utilizing the full rate equations were used to study the signal gain experienced upon transmission through the device. The direct bandgap semiconductorgain medium In<sub>0.485</sub>Ga<sub>0.515</sub>As was modeled as a four level laser system with homogeneous broadening. The effect of varying critical amplifier dimensions, namely the HfO<sub>2</sub> spacer layer thickness and the width of the In<sub>0.485</sub>Ga<sub>0.515</sub>As core, on the amplifier's performance was studied. A 3 μm long linear amplifier is shown to be capable of restoring a 500 GHz, 500 fs FWHM pulse train after 150 μm of propagation through a nanoplasmonic interconnect network without significant pulse distortion at a pump current density of 36.6 kA/cm<sup>2,</sup>or 1 mA total current. This pump current is shown to cause acceptable levels of device heating. A periodic arrangement of such devices could therefore be used to indefinitely increase the effective propagation length of a signal.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».