光学异常透射的微观理论

本文介绍了作者最近在《自然》杂志(Nature,2008,452:728—731)发表的一项解释光学异常透射的微观理论。该理论建立了描述异常透射的一个金属表面等离子体(sur-faceplasmonpolariton,SPP)模型,通过比较模型预言的结果和严格求解Maxwell方程组全矢量方法的数值计算结果,发现在可见光及近红外波段,该模型能够定量给出异常透射的所有主要特征,从而验证了该模型的有效性。由于模型中仅保留了SPP而忽略了其它金属表面波,因此能够单独考察SPP在异常透射中的贡献,有助于调和之前不同观点间的争论。同时,由于该模型将二维孔阵列分解为一维孔链的周期组合,然后综合考虑各孔链处SPP的激发及散射过程,因此能够从微观层面分析形成异常透射的物理原因,解释了传统模式展开方法中表面Bloch模式的物理根源,同时能够为相关器件的设计提供理论指导。