Effects of a bar on optical transmission through Z-shaped metallic slit arrays

We investigate the effects of a bar on optical transmission through Z-shaped metallic slit arrays by using the finite- difference time domain （FDTD） method. A new hybrid Fabry-Perot （FP） surface plasmon polariton （SPP） mode emerges when changing the geometric parameters of the bar, and this mode can be viewed as a coupling between FP mode and SPP mode. In addition, an obvious dip appears in a featured area when the bar deviates from the central line, and a small displacement of the bar leads to tremendous change of the dip. These behaviors can be attributed to the phase resonance. In short, the structure is very sensitive to the metal bar. Furthermore, it combines photonic device miniaturization with sensitivity, which is useful for making optical switches.

内嵌矩形腔楔形金属狭缝阵列的宽频异常透射

为了实现宽频透射，设计了内嵌矩形腔的楔形金属狭缝结构，并用有限元方法研究了其透射特性。结果表明，内嵌矩形腔的楔形金属狭缝阵列在红外范围内可以实现宽带、广角度的增强传输。并且与直缝结构对比光是强烈局域在狭缝出口处。用传输线理论来描述这种现象。此外，还讨论了入射极化角度、狭缝入口宽度、楔形狭缝的中心偏置等因素对透射的影响。这些结果对光信号传输、宽带传输和近场光采集装置的设计具有一定的指导意义。

内嵌矩形腔楔形金属狭缝阵列的宽频异常透射(英文)

为了实现宽频透射,设计了内嵌矩形腔的楔形金属狭缝结构,并用有限元方法研究了其透射特性。结果表明,内嵌矩形腔的楔形金属狭缝阵列在红外范围内可以实现宽带、广角度的增强传输,并且与直缝结构对比光是强烈局域在狭缝出口处。用传输线理论来描述这种现象。此外,还讨论了入射极化角度、狭缝入口宽度、楔形狭缝的中心偏置等因素对透射的影响。这些结果对光信号传输、宽带传输和近场光采集装置的设计具有一定的指导意义。

基于H形金属狭缝阵列结构双共振谷折射率传感特性

提出了一种基于H形金属狭缝阵列的新型结构。利用该结构形成的法布里-珀罗腔(Fabry-Perot,F-P)来加强表面等离激元的耦合作用,以获得一种双共振反射现象;同时研究了基于该现象的折射率传感特性。采用时域有限差分法研究了该结构中狭缝长度、宽度、金膜厚度等参数对双共振反射现象的影响。研究发现,双共振谷波长可由以上主要参数有效调控,当竖直狭缝长度为150nm、水平狭缝长度为200nm、狭缝宽度为50nm、金膜厚度为300nm时,该结构具有较好的双共振反射现象,其灵敏度分别为590和1 199nm/RIU。该发现为新一代高性能表面等离子共振传感器设计提供了理论参考。

周期性倾斜边狭缝阵列金膜结构的超强透射

利用时域有限差分法,研究了具有亚波长倾斜边狭缝周期性结构金属膜的透射特性。研究发现:当改变2层狭缝的侧向位移时,透射谱发生变化。通过分析电场和总电磁场能量分布图,揭示了透射源于2种不同的共振机制:限制在狭缝内区域的局域波导共振模式和电磁场能量分布在狭缝两端的表面等离子体共振模式。

金属孔阵列电极板间大气压等离子体的微波传输特性

为探究微波反射法用于诊断射频大气压辉光放电等离子体核心区的可行性,使用COMSOL软件仿真模拟微波通过金属孔阵列结构及存在等离子体的金属孔阵列电极结构的传输特性,分别研究结构参数和等离子体密度对微波传输的影响。结果表明:在57~61 GHz反射频谱中存在两种具有相反特性的表面等离激元共振模式;改变电极的结构尺寸会导致共振频率的漂移;低频模式的反射随等离子体密度的增加而增大,高频模式的反射则表现出相反的响应,尤其在等离子体密度10^(17)~10^(19) m^(-3)内变化明显。因此,应用高频模式的微波传输特性诊断核心区等离子体具有一定的可行性。

内嵌凹槽的金属亚波长狭缝共振透射特性分析

在亚波长金属狭缝内嵌入凹槽后,狭缝的透射峰发生红移、蓝移,也可能不变。本文利用有限时域差分法,详细讨论了内嵌凹槽深度对狭缝透射光谱的影响。通过与腔共振模式理论对比,我们发现内嵌凹槽的亚波长金属狭缝透射峰变化一方面来自于共振腔长度的增长,另一方面来自于透射峰所对应的共振模式数的增加。透射峰蓝移等变化均为共振模式数改变和共振腔长度增长共同作用的结果。