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Theoretical Analysis of Terahertz Dielectric–Loaded Graphene Waveguide

机译：太赫兹电介质加载石墨烯波导的理论分析

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The waveguiding of terahertz surface plasmons by a GaAs strip-loaded graphene waveguide is investigated based on the effective-index method and the finite element method. Modal properties of the effective mode index, modal loss, and cut-off characteristics of higher order modes are investigated. By modulating the Fermi level, the modal properties of the fundamental mode could be adjusted. The accuracy of the effective-index method is verified by a comparison between the analytical results and numerical simulations. Besides the modal properties, the crosstalk between the adjacent waveguides, which determines the device integration density, is studied. The findings show that the effective-index method is highly valid for analyzing dielectric-loaded graphene plasmon waveguides in the terahertz region and may have potential applications in subwavelength tunable integrated photonic devices.
机译：基于有效折射率法和有限元方法，研究了通过GaAs条带式石墨烯波导的Terahertz表面等离子体的波导。研究了高阶模式的有效模式指标，模态损耗和截止特性的模态特性。通过调制FERMI级别，可以调整基本模式的模态特性。通过分析结果和数值模拟之间的比较验证了有效索引方法的准确性。除了模态性质之外，研究了确定器件集成密度的相邻波导之间的串扰。结果表明，有效索引方法对于分析太赫兹区域中的介电加载的石墨烯等离子体波导，有效索引方法非常有效，并且可以具有在亚波长可调集成光子器件中的潜在应用。

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