基于传输矩阵法的表面等离子激元特性分析

针对目前研究表面等离子体波所用电磁场仿真软件的非简便性与非直观性,提出了适用于Matlab等通用计算环境的传输矩阵法。该方法基于电磁场基本理论出发,从两个紧邻层面上的电场和磁场出发,得到传输矩阵,并将单层结论推广到整个介质空间。利用该传输矩阵法,模拟了棱镜-金属膜-感光介质三层结构激发表面等离子激元(SPP)的情况,分析表面等离子的频率与入射光线的角度关系,其计算结果与Shoji Maruo等基于理论推导与实验测量的结果相吻合。同时利用传输矩阵法,分析得出了材料折射率和薄膜厚度等因素对反射光线强度,即能量耦合效果的影响规律。