亚波长介质光栅/MDM波导/周期性光子晶体中双重Fano共振的形成及演变规律分析

• 作者: 陈颖 周健 丁志欣 张敏 朱奇光
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 衍射原理 模耦合 表面等离子激元 双重Fano共振
• 年，卷（期）: 2022,（3）
• 所属期刊栏目: 电磁学、光学、声学、传热学、经典力学和流体动力学|ELECTROMAGNETISM,OPTICS,ACOUSTICS,HEAT TRANSFER,CLASSICAL MECHANICS,AND FLUID DYNAMICS
• 页码范围: 128-134
• 页数: 7页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.71.20211491

摘要

基于衍射原理和模耦合理论,提出了一种由亚波长介质光栅/金属-电介质-金属(metal-dielectric-metal,MDM)波导/周期性光子晶体组成的复合微纳结构.结合反射角谱深入分析了表面等离子激元的传输特性以及在固定波长下不同入射角时刻形成的双重Fano共振的产生机理.研究表明,双重Fano共振是由在亚波长介质光栅/MDM波导结合的上层结构中产生的独立可调的双离散态分别与在周期性光子晶体中形成的连续态相互耦合形成的.接着定量讨论了结构参数对双重Fano特性的影响,探究了双重Fano共振的演变规律.结果表明,改变结构参数可实现双Fano共振曲线和谐振角度之间的调谐,且在最优条件下,共振A区FR a和FR b的品质因数(figure of merit,FOM)可高达460.0和4.00×104,共振B区FR a和FR b的FOM值可高达269.2和2.22×104.该结构可为基于Fano共振的折射率传感器设计提供有效的理论参考.