Plasmonic modes in a dispersive left handed material optical fiber

A. Mendoza–Suárezª, F. Villa–Villa^b and J.A. Gaspar–Armenta^c

ª Facultad de Ciencias Físico–Matemáticas, Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Edificio "B ", Ciudad Universitaria 58060, Morelia, Michoacan, México, e–mail: almend@zeus.umich.mx

^b Centro de Investigaciones en Óptica, Lomas del Bosque 115, Lomas del Campestre, León, Gto. 37150, México, e mail: fvilla@cio.mx

^c Centro de Investigación en Física de la Universidad de Sonora, Apdo. Postal 5–088, Hermosillo Sonora 83190, México, e–mail: jgaspar@cajeme.cifus.uson.mx

Recibido el 9 de mayo de 2008
Aceptado el 12 de junio de 2008

Abstract

We determine the presence of plasmonic surface modes under TE polarization in an optical fiber made of a dispersive left handed material. These modes keep clearly localized at a constant frequency within the numerical error, despite strong geometrical changes in the physical system. To prove this fact we analyze systems having random roughness on their surfaces and consider other geometry variations. The electromagnetic field distribution is determined in the region where plasmonic and non plasmonic modes exist.

Keywords: Optical fiber; surface modes; left handed material.

Resumen

Determinamos la presencia de modos de superficie plasmónicos para polarización TE en una fibra óptica hecha de un metamaterial izquierdo. Estos modos se mantienen claramente localizados a una frecuencia constante dentro del error numérico de la simulación a pesar de que el sistema físico se somete a grandes cambios en su geometría. Para probar este hecho, analizamos sistemas que poseen rugosidad aleatoria en sus superficies y consideramos otras variaciones en la geometría. Determinamos en la región del espectro donde existen modos plasmónicos y no plasmónicos.

Descriptores: Fibra óptica; modos de superficie; metamateriales.

PACS: 41.20.5b; 42.81.–I; 42.82.Et

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Acknowledgments

This work has been partially supported through the grant given by Subsecretaría de Educación Superior e Investigación Científica, México, Programa de Mejoramiento del Profesorado, especial Grant "Redes de Cuerpos Académicos 2004".

A. Mendoza–Suárez thanks to the CIC–UMSNH for the Grant 9.2 received for the realization of this collaboration.

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