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Performance analysis of optimized plasmonic half-adder circuit using Mach-Zehnder interferometer for high-speed switching applications

机译：用于高速切换应用的Mach-Zehnder干涉仪优化等离子体半加法器电路的性能分析

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摘要

Metal-insulator-metal (MIM, Plasmonic) waveguide has an exceptional quality of propagating the surface plasmon beyond the diffraction of light into a deep sub-wavelength scale. In this paper, the basic structure for a half-adder circuit is proposed by inducing nonlinear Kerr-material to the Mach-Zehnder interferometers (MZIs). The halfadder circuit design is optimized by using MIM plasmonic waveguide-based MZIs in the footprint of 85 ?m x 10 ?m. Some parameters like extinction ratio, transmission efficiency, and insertion loss are calculated and found as 16.53 dB, 74% and 0.338 dB, respectively. The proposed device is concentrated in optical communication with transverse electric (TE) polarization at an operating wavelength of 1550 nm. This design is simulated by using the finite-difference time-domain (FDTD) technique and verified by using MATLAB simulation.
机译：金属 - 绝缘体 - 金属（MIM，等离子体）波导具有卓越的质量，其将表面等离子体传播到光的衍射之外的光照到深点波长尺度。 在本文中，通过将非线性克尔材料诱导到马赫 - Zehnder干涉仪（MZIS）来提出半加法器电路的基本结构。 通过在85Ωm×10Ωm的占地面积中使用MIM等离子体波导的MZIS优化半个子电路设计。 计算出消耗比，传输效率和插入损耗等一些参数分别为16.53dB，74％和0.338 dB。 所提出的装置集中在与1550nm的操作波长的横向电气（TE）偏振中的光通信中。 通过使用有限差分时间域（FDTD）技术并通过使用MATLAB仿真来验证该设计。

著录项

  • 来源
    《Microelectronics journal》 |2021年第5期|105040.1-105040.6|共6页
  • 作者

    Swarnakar Sandip; Guddati Amrutha; Reddy Siva Koti; Harijan Ramanand; Kumar Santosh;

  • 作者单位

    G Pullaiah Coll Engn & Technol Dept Elect & Commun Engn Photon Lab Nandikotkur Rd Kurnool 518002 Andhra Pradesh India;

    Godavari Inst Engn & Technol Dept Elect & Commun Engn Rajahmundry 533296 Andhra Pradesh India;

    Godavari Inst Engn & Technol Dept Elect & Commun Engn Rajahmundry 533296 Andhra Pradesh India;

    BM Grp Inst Dept Elect & Commun Engn Gurugram 122506 Haryana India;

    DIT Univ Dept Elect & Elect & Commun Engn Dehra Dun 248009 Uttarakhand India|Liaocheng Univ Sch Phys Sci & Informat Technol Shandong Key Lab Opt Commun Sci & Technol Liaocheng 252059 Shandong Peoples R China;

  • 收录信息 美国《科学引文索引》(SCI);美国《工程索引》(EI);
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
  • 关键词

    Plasmonic waveguide; Mach-Zehnder interferometer; Kerr-material; Surface plasmons; Plasmonic logic-gate;

    机译：等离子体波导;Mach-Zehnder干涉仪;克尔材料;表面等离子体;等离子体逻辑门;

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