Tunable ultra-wideband band-stop filters based on a metal-insulator-metal waveguide with triangle resonators

Abstract

This study introduces the design and analysis of ultra-wideband band-stop filters based on a metal-insulator-metal (MIM) waveguide with triangle resonators. The optical features of the filters have been determined numerically. Transmission values and field distributions of the filters have been obtained. To show the tunability of the resonances of the filters, parameter sweep analysis has been done. This feature provides the shifted wideband bandwidths from visible to mid-infrared regimes. Analyses have been carried out for three different designs. While the designs are analyzed, higher bandwidths are obtained by increasing the number and dimensions of the triangle resonators in the structure. The highest bandwidth is 859 nm for band-stop filtering in this work. This research can potentially improve the filtering capabilities of optical devices that use highefficiency MIM waveguide-resonator systems.

Bu çalışma, üçgen rezonatörlü metal-yalıtkan-metal (MIM) dalga kılavuzu temelli ultra-genişbant bant durdurma filtrelerinin tasarımını ve analizini tanıtmaktadır. Filtrelerin optik özellikleri nümerik olarak belirlenmiştir. Filtrelerin iletim değerleri ve alan dağılımları elde edilmiştir. Filtrelerin rezonanslarının ayarlanabilirliğini göstermek için parametre tarama analizi yapılmıştır. Bu özellik, genişbant bant genişliklerinin görünürden orta kızılötesi bölgelere kaydırılmasını sağlar. Analizler, üç farklı tasarım için gerçekleştirilmiştir. Tasarımlar analiz edilirken, yapıdaki üçgen rezonatörlerinin sayılarının ve boyutlarının arttırılmasıyla daha yüksek bant-genişlikleri elde edilmiştir. Bu çalışmada, bant-durdurma filtrelemesi için en yüksek bant genişliği 859 nm'dir. Bu araştırma, yüksek verimli MIM dalga kılavuzu-rezonatör sistemlerini kullanan optik cihazların filtreleme yeteneklerini geliştirme potansiyeline sahiptir.