双层花瓣结构光学天线表面增强红外吸收特性研究

设计了一种可用于中红外波段探测的双层花瓣结构光学天线,利用有限时域差分方法,分析了结构参数、入射光偏振方向对单层天线共振波长及尖端电场强度的影响。在优化单层结构的基础上,计算了双层天线层间距(h)介于0.1~0.8μm时,不同入射波长下上层天线尖端电场强度与入射光电场强度比值。为研究下层天线对于上层天线电场的增强机理,固定入射光波长,扩大天线层间距h (0.1~3.6μm),对有无上层天线两种结构,分析相同探测点电场强度比随h的变化。结果表明,h<1μm时,上层天线尖端电场增强主要来自于双层天线耦合增强,其中h<0.2μm时,上层天线尖端场强随着距离h的减小而降低,主要因为近场耦合导致上层天线尖端能量转移到层间;h>1μm时,上层天线尖端电场增强主要来自于下层天线反射光的干涉增强。