Asymmetrical waveguide coupling by a tilted metal nanocone - Linja, Joakim (2017)
Kasvava uusiutuvan energian tarve ajaa tiedeyhteisöä etsimään uusia vihreitä energian lähteitä. Osana tätä tavoitetta, WISC-projekti pyrkii yhdistämään infrapunaa keräävän aurinkopaneelin normaaliin ikkunaan. Tässä tutkimuksessa me tutkimme sisääntulevan valon kytkeytymistä kallistuneesta kultananokartiosta laattamaisen aaltojohteen ohjattuihin aaltojohdemoodeihin; tavoitteena on esittää epäsymmetristä aaltojohteeseen kytkeytymistä. Tutkimus suoritettiin simuloimalla Comsolissa käyttäen kolmiulotteista äärellisten elementtien menetelmää. Ulospäin suuntautuva aaltojohteeseen sironneen valon energiavuo mitattiin 2.1 aallonpituuden päässä nanokartiosta. Tulokset viittaavat kahden samanaikaisen dipolaarisen plasmoniresonanssin olemassaoloon nanokartion sisällä ja että ne kykenevät sirottamaan valoa epäsymmetrisesti aaltojohdemoodeihin kapealla aallonpituuksien ja taittokulmien kaistaleella. Havaittu parhain mahdollinen tilanne viittaa siihen, että nanokartio kykenee sirottamaan valoa kallistusksen mukaiseen suuntaan 8.5 kertaa enemmän kuin kallistuken vastaiseen suuntaan. Nanopartikkelin muotoa ja kokoa voisi vielä optimoida pidemmälle jotta kahden dipolin välinen spektrien päällekkäisyys paranisi, mahdollisesti johtaen suurempaan epäsymmetriaan valon kytkennässä. Tulokset ovat tärkeä askel WISC-ikkunan takaisinsironnan minimoimisessa.