亞波長金屬孔陣列單元結構邊緣尖端特征對表面等離子體效應的影響.pdf

1、亞波長金屬孔陣列結構中所展現出的增強光透射現象是表面等離子體光學中一個重要的研究方向，其在微納光學、生命科學工程、能源、通信、軍事等領域都有重大的應用價值。本文采用三維時域有限差分方法，探究光與周期性亞波長金屬薄膜微結構相互作用過程中單元結構特征對表面等離子體效應的影響，進一步加深對增強光透射現象內在物理機制的理解。主要內容如下：
　　(1)采用三維時域有限差分方法，數值模擬位于石英基底上的周期性亞波長三角形金屬薄膜孔陣列結構的

2、EOT特性。結果表明三角形金屬薄膜孔陣列結構的增強光透射特性主要是受金屬薄膜表面激發(fā)的表面等離子體效應的影響，其中可見光波段主要是受金屬微單元結構孔陣列周期P激發(fā)的SPPs模式影響，紅外波段主要是受小孔中激發(fā)的 LSP共振模式影響。同時也發(fā)現周期性亞波長金屬薄膜孔結構對其 EOT特性的影響與入射光的偏振特性、單元孔形狀、單元結構陣列周期、單元孔尺寸等結構參數有關。
　　(2)采用三維時域有限差分方法，數值模擬了位于石英基底上的周期

3、性亞波長圓-尖端孔陣列結構金屬薄膜的增強光透射特性。結果表明單元結構邊緣尖端特征對表面等離子體效應有比較明顯的影響，其中邊緣尖端的角度和邊緣尖端的個數主要是影響小孔中激發(fā)LSP共振模式的能力，進而影響其增強光透射特性；單元結構邊緣尖端的分布其實質就等效于入射光偏振特性的影響。當入射光的偏振角度為0°時，單元結構邊緣尖端沿偏振軸的方向分布，歸一化透射峰峰值最小，沿垂直于偏振軸的方向分布，歸一化透射峰峰值最大，并且伴隨著出現透射峰紅移的現象