基于塔姆激元-表面等离极化激元混合模式的单缝加凹槽纳米结构的增强透射

• 作者: 严春满 周培阳 张雪伟 王向贤 祁云平
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 光学异常透射 塔姆激元 表面等离极化激元 类法布里-珀罗腔共振
• 年，卷（期）: 2018,（10）
• 所属期刊栏目: 凝聚物质:电子结构、电学、磁学和光学性质
• 页码范围: 200-208
• 页数: 9页
• 语种: 中文

摘要

金属单缝纳米结构因为结构简单、易于集成,常用在基于表面等离极化激元(surface plasmon polaritons,SPPs)的纳米结构中构建光源.但是,金属亚波长单缝结构一直存在透射率低的问题,如何提高其透射率一直是研究的重点.为了更好地提高金属亚波长单缝的透射率,本文对之前文献提出的分布式布拉格反射镜(distributed bragg reflector,DBR)和金属银薄膜纳米缝结构进行改进,在金属银薄膜两侧设计凹槽.当TM偏振光由DBR侧入射至DBR-银纳米缝结构时,DBR-银膜界面上和银膜入射侧凹槽一起激发的塔姆激元(Tamm plasmon polaritons,TPPs)和SPPs,以及纳米缝和银膜出射侧凹槽对的SPPs同时激发,利用凹槽激发的SPPs和银膜表面处的TPPs-SPPs混合模式的干涉相长耦合作用,通过塔姆激元的局域场增强效应和两侧凹槽与单纳米缝的干涉相长耦合作用进一步提高了表面等离极化激元模式的激发效率,再加上纳米缝中的类法布里-珀罗腔共振效应,使纳米缝的透射率得到增强.本文采用有限元方法研究了DBR-银纳米缝结构上单纳米缝加凹槽的透射特性.经过一系列参数优化,使DBR-银纳米缝凹槽结构的最大透射率增加到0.22,相对于TiO2-银纳米缝结构的透射率(0.01)提高了22倍,比文献[23]得到的最大透射率0.166有所提高.研究结果在纳米光源设计、光子集成电路和光学信号传输等相关领域具有一定的应用价值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	严春满	西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省智能信息技术与应用工程研究中心	16	23	2.0	4.0
2	王向贤	兰州理工大学理学院	13	10	2.0	2.0
3	祁云平	西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省智能信息技术与应用工程研究中心	11	21	2.0	4.0
4	张雪伟	西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省智能信息技术与应用工程研究中心	3	2	1.0	1.0
5	周培阳	西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省智能信息技术与应用工程研究中心	1	0	0.0	0.0