انجمن نانوفناوری ایران نانومقیاس 2423-5628 13 2 2026 09 22 Design and Simulation of a Low-Power All-Optical Switch Using Plasmonic Disks and Gold Nanostructures طراحی و شبیه‌سازی سوییچ تمام‌نوری با توان مصرفی کم با استفاده از دیسک‌های پلاسمونی و نانوساختارهای طلا 697 704 738706 10.22034/ns.2026.2080794.1416 FA مجید قدردان گروه برق و الکترونیک، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران 0000-0002-6135-0317 احسان ادیب نیا گروه برق و الکترونیک، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران 0009-0004-2849-6236 محمدعلی منصوری‌بیرجندی گروه برق و الکترونیک، دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر، دانشگاه سیستان و بلوچستان، زاهدان، ایران 0000-0002-8378-364X Journal Article 2026 05 12 In this paper, an all-optical plasmonic switch based on a metal–insulator–metal (MIM) structure is proposed and numerically investigated. The proposed configuration consists of two MIM waveguides and a pair of asymmetric disks filled with a nonlinear Au/SiO₂ material, in which square-shaped gold nanostructures are embedded inside each disk. To achieve fast and low-power switching performance, both the Kerr nonlinearity of the dielectric material and the intrinsic optical nonlinearity of the gold nanostructures are simultaneously exploited. Finite-difference time-domain (FDTD) simulation results indicate that, at low input intensity, the structure exhibits a resonance at a wavelength of 840 nm. As the input optical intensity increases, the resonance wavelength undergoes a red shift due to the combined nonlinear effects, resulting in a sudden enhancement of the transmitted power. The switching threshold power is found to be approximately 0.08 mW/μm², while the maximum transmission reaches about 0.65. Owing to its compact size, low threshold power, and ultrafast response, the proposed plasmonic switch is a promising candidate for applications in plasmonic integrated circuits. در این مقاله، یک سوییچ تمام‌نوری پلاسمونی مبتنی بر ساختار فلز–عایق–فلز (MIM) ارائه و شبیه‌سازی شده است. ساختار پیشنهادی شامل دو موجبر MIM و یک جفت دیسک نامتقارن پرشده با ماده‌ی غیرخطی Au/SiO₂ است که درون هر دیسک، نانوساختارهای مربعی از جنس طلا جاسازی شده‌اند. به‌منظور دستیابی به کلیدزنی سریع و کم‌توان، به‌طور همزمان از دو مکانیسم غیرخطی یعنی اثر کر ماده‌ی دی‌الکتریک و آثار ذاتی نانوساختارهای طلا استفاده شده است. نتایج شبیه‌سازی مبتنی بر روش تفاضل محدود حوزه زمان (FDTD) نشان می‌دهد که در شدت ورودی پایین، تشدید ساختار در طول موج 840 نانومتر رخ می‌دهد. با افزایش شدت نور ورودی، به دلیل اثرات غیرخطی ترکیبی، طول موج تشدید دچار جابه‌جایی قرمز شده و منجر به افزایش ناگهانی توان عبوری می‌شود. توان آستانه سوییچ برابر با mW/μm² 08/0 و بیشینه‌ی انتقال حدود 65/0 به‌دست آمده است. ابعاد فشرده، توان آستانه پایین و پاسخ فوق‌سریع، این ساختار را به گزینه‌ای مناسب برای کاربرد در مدارهای مجتمع پلاسمونی تبدیل می‌کند. https://nanomeghyas.ir/article_738706_1981e9d5b90d535c55a1621601088d36.pdf