金属材料特性对微纳金属光栅异常透射现象的影响

为了研究金属材料特性对金属光栅中异常透射现象的影响,使用时域有限差分法,分析了以Drude-Lorentz模型为色散关系理论模型的各种贵金属(Ag、Au、Cu)、非贵金属材料(Cr、Ni、W)及金属Al的材料特性对一维金属光栅的异常透射现象的影响。数值分析发现:Ag、Au、Cu等贵金属光栅相比于Cr、Ni、W等非贵金属光栅,在结构参数相同的条件下,由于较大的有效缝宽度和较小的吸收,表现出极高的透射峰值。

周期孔状金属薄膜传感器的研究

采用镂空模板法制备了大面积周期孔状金属薄膜,实验揭示了金属小孔阵列在中红外波段的异常透过率增强现象。通过对周期孔状金属薄膜处于不同周围介质下得到的透射谱的研究发现,透射峰随着周围介质折射率的增大会有很明显的红移。比较周期孔状金属薄膜传感器非对称结构和对称结构的灵敏度发现,其对称结构下的灵敏度要高于非对称结构下的灵敏度。通过改变金属薄膜的一些参数,得到金属薄膜厚度和基底折射率为100 nm和1.3时灵敏度最大,分别为12 383 nm/RIU(refractive index unit)和12 667 nm/RIU;灵敏度随周期性孔径的增大而增大;孔的形状与圆的差别越大,灵敏度越高;灵敏度随孔中介质折射率的减小而增大。