阶梯型纳米孔径的近场光学局域增强特性研究

• 作者: 王佳 田芊 许吉英
• 来源期刊: 光学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 光学器件 阶梯型纳米孔径 时域有限差分方法 近场光学 纳米孔径激光器
• 年，卷（期）: 2004,（10）
• 所属期刊栏目: 光学元器件
• 页码范围: 1381-1387
• 页数: 7页
• 分类号: TN242
• 字数: 4245字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:0253-2239.2004.10.018

摘要

提出一种高分辨力与高通光效率兼备的阶梯型纳米孔径设计方法,孔径的尺寸从膜层的入射表面向出射表面呈阶梯型逐渐减小,直到在膜层的出射表面形成一个亚波长的小孔.采用三维时域有限差分(FDTD)方法对方形阶梯型纳米孔径及三角形阶梯型纳米孔径进行了数值模拟计算.结果表明,由于近场光学很强的局域场增强效应,其通光效率与输出光强极大值在具有相同近场光斑尺寸情况下,较普通的非阶梯型纳米孔径提高了两个数量级,甚至更高,有效地提高了输出光功率.采用四台阶三角形阶梯型纳米孔径,当光斑半峰全宽为97 nm×74 nm时,出射光强极大值达到1049.76,较入射光增强了1000倍,而通光效率大于1,达到1.67.这种阶梯型纳米孔径可以直接作为纳米孔径激光器的出射孔径提高其输出光功率,也可以作为独立的光学屏对入射光进行整形得到具有高输出功率的亚波长尺度光源,在纳米尺度光学成像、光谱探测、数据存储、光刻、光学操作等近场光学应用领域具有潜在的应用前景.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王佳	清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室	48	330	11.0	15.0
2	田芊	清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室	52	417	11.0	18.0
3	许吉英	清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室	6	58	5.0	6.0