矩形纳米狭缝超表面结构的近场增强聚焦调控

• 作者: 吴立祥 李鑫 杨元杰
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 表面等离激元 亚波长聚焦 超表面结构 贝塞尔光场
• 年，卷（期）: 2019,（18）
• 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: 227-237
• 页数: 11页
• 字数: 7212字
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.68.20190728

摘要

为了实现对入射光的近场亚波长增强聚焦,设计了一种由内部矩形纳米狭缝圆环阵列和外部多圆环狭缝构成的超表面结构,得到了该结构激发的表面等离激元电场表达式,并从物理机理上解释了该结构中心聚焦及增强聚焦的原理.利用时域有限差分方法仿真研究了该超表面结构在不同偏振态入射光下的激发场聚焦特性.根据理论推导与仿真结果可得,该结构在波长为980 nm的圆偏振光入射下于近场的金属表面结构中心处生成半高宽为650 nm左右的亚波长聚焦光斑,其场分布为近似的第一类贝塞尔函数.与单一的矩形纳米狭缝圆环阵列结构相比,带有外部多圆环狭缝的复合结构具有更好的增强聚焦效果,使得中心焦斑强度提升了一倍,且更有利于对激发场进行调控.除此之外,还讨论了任意偏振方向的线偏振光入射结构激发的电场,得到了电场的解析表达式,即入射光偏振角的正弦函数包络乘上第一类贝塞尔函数.本文的研究对基于超表面结构的亚波长光调控有一定的指导意义,在光镊、亚波长尺度光信息传输与处理等领域也有一定的应用价值.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李鑫	电子科技大学物理学院	20	98	6.0	9.0
2	吴立祥	电子科技大学物理学院	2	1	1.0	1.0
3	杨元杰	电子科技大学物理学院	6	15	2.0	3.0