三明治型多层膜楔形金属狭缝阵列的宽频透射

作     者：祁云平 张雪伟 周培阳 严春满 王向贤 YunPing;ZHANG XueWei;ZHOU PeiYang;YAN ChunMan;WANG XiangXian

作者机构：西北师范大学物理与电子工程学院甘肃省智能信息技术与应用工程研究中心兰州730070 兰州理工大学理学院兰州730050 

基　　金：国家自然科学基金(编号:61367005 61741119) 甘肃省自然科学基金(编号:17JR5RA078)资助 

出 版 物：《中国科学：物理学、力学、天文学》 (Scientia Sinica Physica,Mechanica & Astronomica)

年 卷 期：2018年第48卷第7期

页      码：95-102页

摘      要：基于非共振原理的异常光学透射(Extraordinary Optical Transmission,EOT)现象可以实现宽频带透射,对宽频带光子器件的设计具有重要意义.金属狭缝纳米结构由于结构简单、易于集成、耦合效率高,常在纳米结构器件中用于构建光源.但金属亚波长狭缝结构一直存在透射率低的问题.为实现金属狭缝的宽频带高透射率,本文设计了三明治型多层膜楔形金属狭缝阵列,并应用有限元方法研究了该结构的透射特性.结果表明:与单层膜楔形金属狭缝阵列相比,多层膜楔形金属狭缝阵列在透射光谱中可产生多个透射峰,并且在红外波段可实现增强透射和宽频带透射;由于楔形狭缝从入射口到出射口逐渐变细的结构特点,狭缝从入口到出口阻抗逐渐变化,在介质层内及狭缝出口可实现局域电场增强.此外,本文还研究了楔形狭缝入口宽度、介质层厚度、介质层位置、金属薄膜总厚度及狭缝周期等对多层膜楔形金属狭缝阵列透射特性的影响.研究结果将对设计具有宽频带透射的多层膜结构及在纳米光源设计、集成光路研究、光电子电路应用方面有一定的指导意义.

主 题 词：宽频透射 多层膜楔形金属狭缝 表面等离极化激元 有限元法 

学科分类：070207[070207] 07[理学] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 0704[理学-天文学类] 0803[工学-仪器类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.1360/SSPMA2018-00068

馆 藏 号：203296157...