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Tunable plasmon-induced transparency in graphene-based plasmonic waveguide for terahertz band-stop filters

阻带 太赫兹辐射 等离子体子 材料科学 存根(电子) 光电子学 石墨烯 光学 宽带 波导管 带阻滤波器 谐振器 滤波器(信号处理) 物理 纳米技术 低通滤波器 电子工程 计算机科学 工程类 计算机视觉
作者
Meiping Li,Yanpeng Shi,Xiaoyu Liu,Jinmei Song,Xiaodong Wang,Fuhua Yang
出处
期刊:Journal of Optics [IOP Publishing]
卷期号:24 (6): 065002-065002 被引量:13
标识
DOI:10.1088/2040-8986/ac695f
摘要

Abstract Terahertz (THz) tunable filters have great advantages in miniaturizing integrated and multiband communication systems. Here, THz band-stop filter with switchable single/double plasmon-induced transparency (PIT) based on metal-dielectric-metal waveguide consisting of a ring-stub cavity and two graphene ribbons (GRs) on stub sidewalls is proposed. The switchable characteristics of single and dual-PIT are investigated numerically and theoretically by the finite-difference time-domain and the radiating multi-oscillator theory, displaying good correspondence. The single-PIT is excited by the destructive interference between bright mode and dark mode, which possesses significant tunability of resonant frequency and transmission amplitude due to the existence of GRs. When independently regulating chemical potentials of GRs on the left and right sidewalls, the dual-PIT emerges. And the filter based on dual-PIT switches from single stopband to dual-stopband or even multi-stopband filtering. Besides, the band-stop filtering performance of the tunable PIT can be further optimized by increasing the number of ring-stub cavities. The tunable PIT in graphene-based plasmonic waveguide holds potential for THz multiband communications and subwavelength plasmonic devices, such as filters, switches, modulators.
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