Abstract

In this Letter, we propose a hybrid plasmonic nanosystem consisting of a silver cladding layer with a semicylinder bump on top of InGaAsP nanowire. Because of the coupling between the dielectric waveguide mode and surface plasmon polariton mode, the hybrid plasmonic mode can exhibit low loss with strong field localization. The finite element method numerical simulations are employed to evaluate the performances of the hybrid mode. In order to achieve the lossless propagation of the hybrid mode with the mode area of 0.0058(λ2/4) at 1.55μm, the material gain of 200nm×300nm InGaAsP nanowire should reach 1223cm1.

© 2011 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  2. L. Liu, Z. Han, and S. He, Opt. Express 13, 6645(2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  3. G. Veronis and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 87, 131102(2005).
    [CrossRef]
  4. H. Ditlbacher, A. Hohenau, D. Wagner, U. Kreibig, M. Rogers, F. Hofer, F. R. Aussenegg, and J. R. Krenn, Phys. Rev. Lett. 95, 257403 (2005).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. D. O’Connor, M. McCurry, B. Lafferty, and A. V. Zayats, Appl. Phys. Lett. 95, 171112 (2009).
    [CrossRef]
  6. S. I. Bozhevolnyi, V. S. Volkov, E. Devaux, J. Y. Laluet, and T. W. Ebbesen, Nature 440, 508 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  7. J. Grandidier, S. Massenot, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, J.-C. Weeber, L. Markey, A. Dereux, J. Renger, M. U. González, and R. Quidant, Phys. Rev. B 78, 245419(2008).
    [CrossRef]
  8. M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave, R. Bakker, V. M. Shalaev, E. E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, and U. Wiesner, Nature 460, 1110 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. J. Grandidier, G. C. Francs, S. Massenot, A. Bouhelier, L. Markey, J. Weeber, C. Finot, and A. Dereux, Nano Lett. 9, 2935 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  10. X. J. Zhang, Y. C. Li, T. Li, S. Y. Lee, C. G. Feng, L. B. Wang, and T. Mei, Opt. Lett. 35, 3075 (2010).
    [CrossRef] [PubMed]
  11. D. J. Bergman and M. I. Stockman, Phys. Rev. Lett. 90, 027402 (2003).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. R. F. Oulton, V. J. Sorger, D. A. Genov, D. F. P. Pile, and X. Zhang, Nat. Photon. 2, 496 (2008).
    [CrossRef]
  13. D. Dai and S. He, Opt. Express 17, 16646 (2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  14. R. F. Oulton, V. J. Sorger, T. Zentgraf, R. M. Ma, C. Gladden, L. Dai, G. Bartal, and X. Zhang, Nature 461, 629(2009).
    [CrossRef] [PubMed]
  15. C. L. Zou, F. W. Sun, Y. F. Xiao, C. H. Dong, X. D. Chen, J. M. Cui, Q. Gong, Z. F. Han, and G. C. Guo, Appl. Phys. Lett. 97, 183102 (2010).
    [CrossRef]
  16. S. A. Maier, Opt. Express 14, 1957 (2006).
    [CrossRef] [PubMed]
  17. J. Zhang, L. Cai, W. Bai, and G. Song, J. Lightwave Technol. 28, 2030 (2010).
    [CrossRef]
  18. E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids(Academic, 1985).
  19. E. Feigenbaum and M. Orenstein, J. Lightwave Technol. 25, 2547 (2007).
    [CrossRef]
  20. M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photon. 4, 395 (2010).
    [CrossRef]
  21. M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
    [CrossRef]
  22. M. P. Nezhad, K. Tetz, and Y. Fainman, Opt. Express 12, 4072 (2004).
    [CrossRef] [PubMed]
  23. M. Hill, J. Opt. Soc. Am. B 27, B36 (2010).
    [CrossRef]

2010

C. L. Zou, F. W. Sun, Y. F. Xiao, C. H. Dong, X. D. Chen, J. M. Cui, Q. Gong, Z. F. Han, and G. C. Guo, Appl. Phys. Lett. 97, 183102 (2010).
[CrossRef]

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photon. 4, 395 (2010).
[CrossRef]

J. Zhang, L. Cai, W. Bai, and G. Song, J. Lightwave Technol. 28, 2030 (2010).
[CrossRef]

X. J. Zhang, Y. C. Li, T. Li, S. Y. Lee, C. G. Feng, L. B. Wang, and T. Mei, Opt. Lett. 35, 3075 (2010).
[CrossRef] [PubMed]

M. Hill, J. Opt. Soc. Am. B 27, B36 (2010).
[CrossRef]

2009

D. Dai and S. He, Opt. Express 17, 16646 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

R. F. Oulton, V. J. Sorger, T. Zentgraf, R. M. Ma, C. Gladden, L. Dai, G. Bartal, and X. Zhang, Nature 461, 629(2009).
[CrossRef] [PubMed]

D. O’Connor, M. McCurry, B. Lafferty, and A. V. Zayats, Appl. Phys. Lett. 95, 171112 (2009).
[CrossRef]

M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave, R. Bakker, V. M. Shalaev, E. E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, and U. Wiesner, Nature 460, 1110 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

J. Grandidier, G. C. Francs, S. Massenot, A. Bouhelier, L. Markey, J. Weeber, C. Finot, and A. Dereux, Nano Lett. 9, 2935 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

2008

J. Grandidier, S. Massenot, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, J.-C. Weeber, L. Markey, A. Dereux, J. Renger, M. U. González, and R. Quidant, Phys. Rev. B 78, 245419(2008).
[CrossRef]

R. F. Oulton, V. J. Sorger, D. A. Genov, D. F. P. Pile, and X. Zhang, Nat. Photon. 2, 496 (2008).
[CrossRef]

2007

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

E. Feigenbaum and M. Orenstein, J. Lightwave Technol. 25, 2547 (2007).
[CrossRef]

2006

S. A. Maier, Opt. Express 14, 1957 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

S. I. Bozhevolnyi, V. S. Volkov, E. Devaux, J. Y. Laluet, and T. W. Ebbesen, Nature 440, 508 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

2005

G. Veronis and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 87, 131102(2005).
[CrossRef]

H. Ditlbacher, A. Hohenau, D. Wagner, U. Kreibig, M. Rogers, F. Hofer, F. R. Aussenegg, and J. R. Krenn, Phys. Rev. Lett. 95, 257403 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

L. Liu, Z. Han, and S. He, Opt. Express 13, 6645(2005).
[CrossRef] [PubMed]

2004

2003

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

D. J. Bergman and M. I. Stockman, Phys. Rev. Lett. 90, 027402 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

1985

E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids(Academic, 1985).

Aussenegg, F. R.

H. Ditlbacher, A. Hohenau, D. Wagner, U. Kreibig, M. Rogers, F. Hofer, F. R. Aussenegg, and J. R. Krenn, Phys. Rev. Lett. 95, 257403 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Bai, W.

Bakker, R.

M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave, R. Bakker, V. M. Shalaev, E. E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, and U. Wiesner, Nature 460, 1110 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Barnes, W. L.

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Bartal, G.

R. F. Oulton, V. J. Sorger, T. Zentgraf, R. M. Ma, C. Gladden, L. Dai, G. Bartal, and X. Zhang, Nature 461, 629(2009).
[CrossRef] [PubMed]

Belgrave, A. M.

M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave, R. Bakker, V. M. Shalaev, E. E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, and U. Wiesner, Nature 460, 1110 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Bergman, D. J.

D. J. Bergman and M. I. Stockman, Phys. Rev. Lett. 90, 027402 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Bondarenko, O.

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photon. 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Bouhelier, A.

J. Grandidier, G. C. Francs, S. Massenot, A. Bouhelier, L. Markey, J. Weeber, C. Finot, and A. Dereux, Nano Lett. 9, 2935 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

J. Grandidier, S. Massenot, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, J.-C. Weeber, L. Markey, A. Dereux, J. Renger, M. U. González, and R. Quidant, Phys. Rev. B 78, 245419(2008).
[CrossRef]

Bozhevolnyi, S. I.

S. I. Bozhevolnyi, V. S. Volkov, E. Devaux, J. Y. Laluet, and T. W. Ebbesen, Nature 440, 508 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Cai, L.

Chen, X. D.

C. L. Zou, F. W. Sun, Y. F. Xiao, C. H. Dong, X. D. Chen, J. M. Cui, Q. Gong, Z. F. Han, and G. C. Guo, Appl. Phys. Lett. 97, 183102 (2010).
[CrossRef]

Colas des Francs, G.

J. Grandidier, S. Massenot, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, J.-C. Weeber, L. Markey, A. Dereux, J. Renger, M. U. González, and R. Quidant, Phys. Rev. B 78, 245419(2008).
[CrossRef]

Cui, J. M.

C. L. Zou, F. W. Sun, Y. F. Xiao, C. H. Dong, X. D. Chen, J. M. Cui, Q. Gong, Z. F. Han, and G. C. Guo, Appl. Phys. Lett. 97, 183102 (2010).
[CrossRef]

Dai, D.

Dai, L.

R. F. Oulton, V. J. Sorger, T. Zentgraf, R. M. Ma, C. Gladden, L. Dai, G. Bartal, and X. Zhang, Nature 461, 629(2009).
[CrossRef] [PubMed]

De Vries, T.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

De Waardt, H.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Dereux, A.

J. Grandidier, G. C. Francs, S. Massenot, A. Bouhelier, L. Markey, J. Weeber, C. Finot, and A. Dereux, Nano Lett. 9, 2935 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

J. Grandidier, S. Massenot, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, J.-C. Weeber, L. Markey, A. Dereux, J. Renger, M. U. González, and R. Quidant, Phys. Rev. B 78, 245419(2008).
[CrossRef]

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Devaux, E.

S. I. Bozhevolnyi, V. S. Volkov, E. Devaux, J. Y. Laluet, and T. W. Ebbesen, Nature 440, 508 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Ditlbacher, H.

H. Ditlbacher, A. Hohenau, D. Wagner, U. Kreibig, M. Rogers, F. Hofer, F. R. Aussenegg, and J. R. Krenn, Phys. Rev. Lett. 95, 257403 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Dong, C. H.

C. L. Zou, F. W. Sun, Y. F. Xiao, C. H. Dong, X. D. Chen, J. M. Cui, Q. Gong, Z. F. Han, and G. C. Guo, Appl. Phys. Lett. 97, 183102 (2010).
[CrossRef]

Ebbesen, T. W.

S. I. Bozhevolnyi, V. S. Volkov, E. Devaux, J. Y. Laluet, and T. W. Ebbesen, Nature 440, 508 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Eijkemans, T. J.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Fainman, Y.

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photon. 4, 395 (2010).
[CrossRef]

M. P. Nezhad, K. Tetz, and Y. Fainman, Opt. Express 12, 4072 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Fan, S.

G. Veronis and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 87, 131102(2005).
[CrossRef]

Feigenbaum, E.

Feng, C. G.

Feng, L.

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photon. 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Finot, C.

J. Grandidier, G. C. Francs, S. Massenot, A. Bouhelier, L. Markey, J. Weeber, C. Finot, and A. Dereux, Nano Lett. 9, 2935 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Francs, G. C.

J. Grandidier, G. C. Francs, S. Massenot, A. Bouhelier, L. Markey, J. Weeber, C. Finot, and A. Dereux, Nano Lett. 9, 2935 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Geluk, E. J.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Genov, D. A.

R. F. Oulton, V. J. Sorger, D. A. Genov, D. F. P. Pile, and X. Zhang, Nat. Photon. 2, 496 (2008).
[CrossRef]

Gladden, C.

R. F. Oulton, V. J. Sorger, T. Zentgraf, R. M. Ma, C. Gladden, L. Dai, G. Bartal, and X. Zhang, Nature 461, 629(2009).
[CrossRef] [PubMed]

Gong, Q.

C. L. Zou, F. W. Sun, Y. F. Xiao, C. H. Dong, X. D. Chen, J. M. Cui, Q. Gong, Z. F. Han, and G. C. Guo, Appl. Phys. Lett. 97, 183102 (2010).
[CrossRef]

González, M. U.

J. Grandidier, S. Massenot, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, J.-C. Weeber, L. Markey, A. Dereux, J. Renger, M. U. González, and R. Quidant, Phys. Rev. B 78, 245419(2008).
[CrossRef]

Grandidier, J.

J. Grandidier, G. C. Francs, S. Massenot, A. Bouhelier, L. Markey, J. Weeber, C. Finot, and A. Dereux, Nano Lett. 9, 2935 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

J. Grandidier, S. Massenot, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, J.-C. Weeber, L. Markey, A. Dereux, J. Renger, M. U. González, and R. Quidant, Phys. Rev. B 78, 245419(2008).
[CrossRef]

Guo, G. C.

C. L. Zou, F. W. Sun, Y. F. Xiao, C. H. Dong, X. D. Chen, J. M. Cui, Q. Gong, Z. F. Han, and G. C. Guo, Appl. Phys. Lett. 97, 183102 (2010).
[CrossRef]

Han, Z.

Han, Z. F.

C. L. Zou, F. W. Sun, Y. F. Xiao, C. H. Dong, X. D. Chen, J. M. Cui, Q. Gong, Z. F. Han, and G. C. Guo, Appl. Phys. Lett. 97, 183102 (2010).
[CrossRef]

He, S.

Herz, E.

M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave, R. Bakker, V. M. Shalaev, E. E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, and U. Wiesner, Nature 460, 1110 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Hill, M.

Hill, M. T.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Hofer, F.

H. Ditlbacher, A. Hohenau, D. Wagner, U. Kreibig, M. Rogers, F. Hofer, F. R. Aussenegg, and J. R. Krenn, Phys. Rev. Lett. 95, 257403 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Hohenau, A.

H. Ditlbacher, A. Hohenau, D. Wagner, U. Kreibig, M. Rogers, F. Hofer, F. R. Aussenegg, and J. R. Krenn, Phys. Rev. Lett. 95, 257403 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Kreibig, U.

H. Ditlbacher, A. Hohenau, D. Wagner, U. Kreibig, M. Rogers, F. Hofer, F. R. Aussenegg, and J. R. Krenn, Phys. Rev. Lett. 95, 257403 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Krenn, J. R.

H. Ditlbacher, A. Hohenau, D. Wagner, U. Kreibig, M. Rogers, F. Hofer, F. R. Aussenegg, and J. R. Krenn, Phys. Rev. Lett. 95, 257403 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Kwon, S. H.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Lafferty, B.

D. O’Connor, M. McCurry, B. Lafferty, and A. V. Zayats, Appl. Phys. Lett. 95, 171112 (2009).
[CrossRef]

Laluet, J. Y.

S. I. Bozhevolnyi, V. S. Volkov, E. Devaux, J. Y. Laluet, and T. W. Ebbesen, Nature 440, 508 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Lee, S. Y.

Lee, Y. H.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Li, T.

Li, Y. C.

Liu, L.

Lomakin, V.

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photon. 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Ma, R. M.

R. F. Oulton, V. J. Sorger, T. Zentgraf, R. M. Ma, C. Gladden, L. Dai, G. Bartal, and X. Zhang, Nature 461, 629(2009).
[CrossRef] [PubMed]

Maier, S. A.

Markey, L.

J. Grandidier, G. C. Francs, S. Massenot, A. Bouhelier, L. Markey, J. Weeber, C. Finot, and A. Dereux, Nano Lett. 9, 2935 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

J. Grandidier, S. Massenot, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, J.-C. Weeber, L. Markey, A. Dereux, J. Renger, M. U. González, and R. Quidant, Phys. Rev. B 78, 245419(2008).
[CrossRef]

Massenot, S.

J. Grandidier, G. C. Francs, S. Massenot, A. Bouhelier, L. Markey, J. Weeber, C. Finot, and A. Dereux, Nano Lett. 9, 2935 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

J. Grandidier, S. Massenot, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, J.-C. Weeber, L. Markey, A. Dereux, J. Renger, M. U. González, and R. Quidant, Phys. Rev. B 78, 245419(2008).
[CrossRef]

McCurry, M.

D. O’Connor, M. McCurry, B. Lafferty, and A. V. Zayats, Appl. Phys. Lett. 95, 171112 (2009).
[CrossRef]

Mei, T.

Mizrahi, A.

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photon. 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Narimanov, E. E.

M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave, R. Bakker, V. M. Shalaev, E. E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, and U. Wiesner, Nature 460, 1110 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Nezhad, M. P.

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photon. 4, 395 (2010).
[CrossRef]

M. P. Nezhad, K. Tetz, and Y. Fainman, Opt. Express 12, 4072 (2004).
[CrossRef] [PubMed]

Noginov, M. A.

M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave, R. Bakker, V. M. Shalaev, E. E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, and U. Wiesner, Nature 460, 1110 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Notzel, R.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

O’Connor, D.

D. O’Connor, M. McCurry, B. Lafferty, and A. V. Zayats, Appl. Phys. Lett. 95, 171112 (2009).
[CrossRef]

Oei, Y. S.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Orenstein, M.

Oulton, R. F.

R. F. Oulton, V. J. Sorger, T. Zentgraf, R. M. Ma, C. Gladden, L. Dai, G. Bartal, and X. Zhang, Nature 461, 629(2009).
[CrossRef] [PubMed]

R. F. Oulton, V. J. Sorger, D. A. Genov, D. F. P. Pile, and X. Zhang, Nat. Photon. 2, 496 (2008).
[CrossRef]

Palik, E. D.

E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids(Academic, 1985).

Pile, D. F. P.

R. F. Oulton, V. J. Sorger, D. A. Genov, D. F. P. Pile, and X. Zhang, Nat. Photon. 2, 496 (2008).
[CrossRef]

Quidant, R.

J. Grandidier, S. Massenot, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, J.-C. Weeber, L. Markey, A. Dereux, J. Renger, M. U. González, and R. Quidant, Phys. Rev. B 78, 245419(2008).
[CrossRef]

Renger, J.

J. Grandidier, S. Massenot, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, J.-C. Weeber, L. Markey, A. Dereux, J. Renger, M. U. González, and R. Quidant, Phys. Rev. B 78, 245419(2008).
[CrossRef]

Rogers, M.

H. Ditlbacher, A. Hohenau, D. Wagner, U. Kreibig, M. Rogers, F. Hofer, F. R. Aussenegg, and J. R. Krenn, Phys. Rev. Lett. 95, 257403 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Shalaev, V. M.

M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave, R. Bakker, V. M. Shalaev, E. E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, and U. Wiesner, Nature 460, 1110 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Simic, A.

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photon. 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Slutsky, B.

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photon. 4, 395 (2010).
[CrossRef]

Smalbrugge, B.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Smit, M. K.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Song, G.

Sorger, V. J.

R. F. Oulton, V. J. Sorger, T. Zentgraf, R. M. Ma, C. Gladden, L. Dai, G. Bartal, and X. Zhang, Nature 461, 629(2009).
[CrossRef] [PubMed]

R. F. Oulton, V. J. Sorger, D. A. Genov, D. F. P. Pile, and X. Zhang, Nat. Photon. 2, 496 (2008).
[CrossRef]

Stockman, M. I.

D. J. Bergman and M. I. Stockman, Phys. Rev. Lett. 90, 027402 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Stout, S.

M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave, R. Bakker, V. M. Shalaev, E. E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, and U. Wiesner, Nature 460, 1110 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Sun, F. W.

C. L. Zou, F. W. Sun, Y. F. Xiao, C. H. Dong, X. D. Chen, J. M. Cui, Q. Gong, Z. F. Han, and G. C. Guo, Appl. Phys. Lett. 97, 183102 (2010).
[CrossRef]

Suteewong, T.

M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave, R. Bakker, V. M. Shalaev, E. E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, and U. Wiesner, Nature 460, 1110 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Tetz, K.

Turkiewicz, J. P.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Van Otten, F. W. M.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Van Veldhoven, P. J.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Veronis, G.

G. Veronis and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 87, 131102(2005).
[CrossRef]

Volkov, V. S.

S. I. Bozhevolnyi, V. S. Volkov, E. Devaux, J. Y. Laluet, and T. W. Ebbesen, Nature 440, 508 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

Wagner, D.

H. Ditlbacher, A. Hohenau, D. Wagner, U. Kreibig, M. Rogers, F. Hofer, F. R. Aussenegg, and J. R. Krenn, Phys. Rev. Lett. 95, 257403 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

Wang, L. B.

Weeber, J.

J. Grandidier, G. C. Francs, S. Massenot, A. Bouhelier, L. Markey, J. Weeber, C. Finot, and A. Dereux, Nano Lett. 9, 2935 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Weeber, J.-C.

J. Grandidier, S. Massenot, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, J.-C. Weeber, L. Markey, A. Dereux, J. Renger, M. U. González, and R. Quidant, Phys. Rev. B 78, 245419(2008).
[CrossRef]

Wiesner, U.

M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave, R. Bakker, V. M. Shalaev, E. E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, and U. Wiesner, Nature 460, 1110 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Xiao, Y. F.

C. L. Zou, F. W. Sun, Y. F. Xiao, C. H. Dong, X. D. Chen, J. M. Cui, Q. Gong, Z. F. Han, and G. C. Guo, Appl. Phys. Lett. 97, 183102 (2010).
[CrossRef]

Zayats, A. V.

D. O’Connor, M. McCurry, B. Lafferty, and A. V. Zayats, Appl. Phys. Lett. 95, 171112 (2009).
[CrossRef]

Zentgraf, T.

R. F. Oulton, V. J. Sorger, T. Zentgraf, R. M. Ma, C. Gladden, L. Dai, G. Bartal, and X. Zhang, Nature 461, 629(2009).
[CrossRef] [PubMed]

Zhang, J.

Zhang, X.

R. F. Oulton, V. J. Sorger, T. Zentgraf, R. M. Ma, C. Gladden, L. Dai, G. Bartal, and X. Zhang, Nature 461, 629(2009).
[CrossRef] [PubMed]

R. F. Oulton, V. J. Sorger, D. A. Genov, D. F. P. Pile, and X. Zhang, Nat. Photon. 2, 496 (2008).
[CrossRef]

Zhang, X. J.

Zhu, G.

M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave, R. Bakker, V. M. Shalaev, E. E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, and U. Wiesner, Nature 460, 1110 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Zhu, Y.

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Zou, C. L.

C. L. Zou, F. W. Sun, Y. F. Xiao, C. H. Dong, X. D. Chen, J. M. Cui, Q. Gong, Z. F. Han, and G. C. Guo, Appl. Phys. Lett. 97, 183102 (2010).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett.

G. Veronis and S. Fan, Appl. Phys. Lett. 87, 131102(2005).
[CrossRef]

D. O’Connor, M. McCurry, B. Lafferty, and A. V. Zayats, Appl. Phys. Lett. 95, 171112 (2009).
[CrossRef]

C. L. Zou, F. W. Sun, Y. F. Xiao, C. H. Dong, X. D. Chen, J. M. Cui, Q. Gong, Z. F. Han, and G. C. Guo, Appl. Phys. Lett. 97, 183102 (2010).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol.

J. Opt. Soc. Am. B

Nano Lett.

J. Grandidier, G. C. Francs, S. Massenot, A. Bouhelier, L. Markey, J. Weeber, C. Finot, and A. Dereux, Nano Lett. 9, 2935 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Nat. Photon.

R. F. Oulton, V. J. Sorger, D. A. Genov, D. F. P. Pile, and X. Zhang, Nat. Photon. 2, 496 (2008).
[CrossRef]

M. P. Nezhad, A. Simic, O. Bondarenko, B. Slutsky, A. Mizrahi, L. Feng, V. Lomakin, and Y. Fainman, Nat. Photon. 4, 395 (2010).
[CrossRef]

M. T. Hill, Y. S. Oei, B. Smalbrugge, Y. Zhu, T. De Vries, P. J. Van Veldhoven, F. W. M. Van Otten, T. J. Eijkemans, J. P. Turkiewicz, H. De Waardt, E. J. Geluk, S. H. Kwon, Y. H. Lee, R. Notzel, and M. K. Smit, Nat. Photon. 1, 589 (2007).
[CrossRef]

Nature

R. F. Oulton, V. J. Sorger, T. Zentgraf, R. M. Ma, C. Gladden, L. Dai, G. Bartal, and X. Zhang, Nature 461, 629(2009).
[CrossRef] [PubMed]

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

S. I. Bozhevolnyi, V. S. Volkov, E. Devaux, J. Y. Laluet, and T. W. Ebbesen, Nature 440, 508 (2006).
[CrossRef] [PubMed]

M. A. Noginov, G. Zhu, A. M. Belgrave, R. Bakker, V. M. Shalaev, E. E. Narimanov, S. Stout, E. Herz, T. Suteewong, and U. Wiesner, Nature 460, 1110 (2009).
[CrossRef] [PubMed]

Opt. Express

Opt. Lett.

Phys. Rev. B

J. Grandidier, S. Massenot, G. Colas des Francs, A. Bouhelier, J.-C. Weeber, L. Markey, A. Dereux, J. Renger, M. U. González, and R. Quidant, Phys. Rev. B 78, 245419(2008).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett.

H. Ditlbacher, A. Hohenau, D. Wagner, U. Kreibig, M. Rogers, F. Hofer, F. R. Aussenegg, and J. R. Krenn, Phys. Rev. Lett. 95, 257403 (2005).
[CrossRef] [PubMed]

D. J. Bergman and M. I. Stockman, Phys. Rev. Lett. 90, 027402 (2003).
[CrossRef] [PubMed]

Other

E. D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids(Academic, 1985).

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (4)

Fig. 1
Fig. 1

The schematic of the hybrid plasmonic waveguide consisting of a silver cladding layer with a semicylinder bump of diameter d on top of the InGaAsP rectangular nanowire of width w and height h with a separation of gap g. The gain medium is embedded in the silica on the quartz substrate.

Fig. 2
Fig. 2

(a) The propagation length Lm, (b) normalized mode area A m / A 0 versus height h of InGaAsP nanowire for the hybrid system with four different gaps of g = 5 nm (red), g = 10 nm (blue), g = 20 nm (green) and g = 50 nm (magenta). The width w of the gain nanowire is fixed at 200 nm . (c)–(e) Electromagnetic energy density distributions for (c) [ h = 300 nm , g = 50 nm ], (d) [ h = 180 nm , g = 20 nm ], and (e) [ h = 180 nm , g = 5 nm ].

Fig. 3
Fig. 3

(a) Proportions P InGaAsP and P Ag of electromagnetic energy stored in gain medium and metal, and (b) threshold material gain required for lossless propagation versus h. The parameters are set as the same as Figs. 2a, 2b.

Fig. 4
Fig. 4

The normalized area and the threshold material gain required for lossless propagation versus the shape of silver bump. (a) diameter d of semicircle bump varying from 50 nm to 200 nm . The inset shows the field distribution for d = 20 nm . (b)  d y = 100 nm , and d x of semiellipse varying from 50 nm to 200 nm . The inset shows the shape of semiellipse bump. The size of InGaAsP nanowire is fixed at 200 nm × 180 nm and the gap is set at 5 nm .

Equations (3)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

W m
A m = W m max [ W ( r ¯ ) ] = 1 max [ W ( r ¯ ) ] all W ( r ¯ ) d 2 r ¯ ,
W ( r ¯ ) = 1 2 { Re [ d ε ( r ¯ ) ω d ω ] | E ( r ¯ ) | 2 + μ 0 | H ( r ¯ ) | 2 } .

Metrics