介質(zhì)覆層下金屬周期結(jié)構(gòu)變化對TE波異常透射特性的影響.pdf

1、1998年Ebbesne小組首先在試驗中發(fā)現(xiàn),用一束單色光垂直照射在具有亞波長周期性小孔陣列的金屬薄膜時發(fā)現(xiàn),在某些特定波長的光波入射時會出現(xiàn)極強(qiáng)的異常透射現(xiàn)象,從此帶有亞波長孔徑的金屬薄膜的異常透射問題迅速成為國際上的一個研究熱點(diǎn),各國學(xué)者都進(jìn)行了大量的實(shí)驗和理論研究。
　　 依據(jù)傳統(tǒng)的透射理論,TE偏振波在亞波長波段不能像TM偏振波那樣激發(fā)表面等離子體,不能產(chǎn)生異常透射現(xiàn)象。本章研究內(nèi)容是在TE波激勵下,金屬狹縫陣列電介質(zhì)覆

2、層對產(chǎn)生的異常透射現(xiàn)象開展了模擬實(shí)驗研究,通過研究異常透射的透射光譜及光強(qiáng)分布圖分析得到了一些有益的研究結(jié)果。本文的主要工作有兩方面;
　　 (1)在TE波激勵下,根據(jù)金屬光柵結(jié)構(gòu)變化對異常透射特性影響的需要,建立了相應(yīng)的模型,應(yīng)用時域有限差分(FDTD)方法分別計算了單縫結(jié)構(gòu)、多縫結(jié)構(gòu)、不同寬度、不同周期等結(jié)構(gòu)下的透射分布特征,從而得到添加凹槽會對金屬表面能量的傳遞起阻礙作用;透射頻域?qū)挾入S薄膜寬度增加而增加;隨狹縫寬度的增加

3、,分布曲線包略線趨于平坦,主透射峰左邊透射曲線分布基本不變,而主透射峰以及右邊的透射曲線分布變寬;單個狹縫的透射與多周期結(jié)構(gòu)相比,透射率曲線幾乎重合等等一些重要的結(jié)論,為亞波長金屬光柵異常透射的研究提供了有價值的理論依據(jù)。
　　 (2)利用時域有限差分法(FDTD)分別計算了狹縫添加介質(zhì)的亞波長金屬光柵在TE偏振光激勵下,不同結(jié)構(gòu)參數(shù)對應(yīng)的的透射分布及光場能量分布特征。從而得到透射峰位置與狹縫寬度、光柵厚度以及光柵周期的動態(tài)關(guān)系