MIM 结构中腔的物理性质对SPP传播的分析

朱君; 李志全; 秦柳丽

MIM 结构中腔的物理性质对SPP传播的分析

1.
广西师范大学电子工程学院,广西桂林541004;
2.
燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛066004;
3.
广西师范大学数学与统计学院,广西桂林541004

基金项目:

广西师范大学博士科研启动基金

详细信息

作者简介:
朱君(1985-),讲师,博士,主要从事表面等离子体光学方面的研究.Email:zhujun1985@gxnu.edu.cn

中图分类号: O436.3

Cavity physical properties of SPP propagation in the MIM structure

1.
College of Electronic Engineering,Guangxi Normal University,Guilin 541004,China;
2.
Institute of Electrical Engineering,Yanshan University,Qinhuangdao 066004,China;
3.
College of Mathematics and Statistics,Guangxi Normal University,Guilin 541004,China

摘要: 为了研究MIM 结构中腔的物理性质对SPP 传播的影响,采用了对波导模式、谐振和反射系数以及相位分析的理论方法,讨论了腔长和厚度对SPP 传播的相关参数的影响,仿真了MIM 波导中电动势、腔长和反射系数等参数在结构中作用.结果表明,SPP 传播产生的电动势能达到相对较大的1V,激发产生的能场会有放大的作用;腔的有效功率变化与腔长变化一致,不同的腔厚度中腔长对SPP 传播的结果趋势相同;近场中传播系数存在一个最大值.这一问题的分析与讨论对非线性THz光谱研究、纳米级光电探测、SPP 模式的发生器、强局域场都具有一定的意义.
- 非线性光学 /
- MIM 波导 /
- 耦合模式 /
- 表面等离子激元
Abstract: The effects of surface plasmon polariton (SPP) propagation on the physical properties of cavities in the MIM) structure was studies. Theory methods were drawed using waveguide mode, resonance, reflection coefficient, and phase. The effects of relevant parameters were discussed, including length and thickness, on cavities in SPP propagation. Moreover, the electromotive force (EMF) of Metal-Insulator-Metal (MIM) waveguide and the effect of structure by varying cavity length and reflection coefficient were simulated, etc. Results show that EMF, which is in the SPP propagation, becomes relatively larger than 1 V, and the energy field can be amplified. Moreover, the effective power increases with increased cavity length, and the cavity length has a similar effect on SPP propagation in different cavity thicknesses, with the propagation coefficient reaching a maximum value in the near field. In general, analysis and discussion of this text are significant in studies on nonlinear THz spectroscopy, nanophotoelectric detection, generation of SPP mode, and strong local field.
- nonlinear optics /
- MIM waveguide /
- coupling mode /
- surface plasmon polarization

[1]	Ritchie R H. Plasma losses by fast electrons in thin films[J].Phys Rev, 1957, 106(5): 874-881.
[2]
[3]	Mark I Stockman. Nanoscience: dark-hot resonances [J]. Nature, 2010, 467(7317): 541-542 .
[4]
[5]	Ghaemi H F, Tineke Thio, Grupp D E, et al. Surface plasmons enhance optical transmission through subwavelength holes[J]. Physical Review B, 1998, 58(11): 6779-6782.
[6]
[7]
[8]	Zhu J, Li J, Zhao J. Tuning the wavelength drift between resonance light absorption and scattering of plasmonic nanoparticle[J]. Applied Physics Letters, 2011, 99(10): 101901-101901-3.
[9]	Valmorra F, Brǒll M, Schwaiger S, et al. Strong coupling between surface plasmon polariton and laser dye rhodamine 800[J]. Applied Physics Letters, 2011, 99(5): 051110-051110-3.
[10]
[11]
[12]	Aihara T, Nakagawa K, Fukuhara M, et al. Optical frequency signal detection through surface plasmon polaritons[J]. Applied Physics Letters, 2011, 99(4): 1-6.
[13]	Wang Shaomin, Lin Qiang, Zｈａｎ Daomu, et al. Zero field truncation of airy pattern and its transformation property[J]. Journal of OptoelectronicsLaser, 2000, 11(2): 191-193
[14]
[15]
[16]	D Lanzillotti-Kimura N, Fainstein A, Perrin B, et al. Theory of coherent generation and detection of THz acoustic phonons using optical microcavities[J]. Physical Review B, 2011, 84(6):7615-7619.
[17]
[18]	Wang Yali, Shi Yishi, Hou Bihui, et al. THz and infrared absorption spectra of Zn3 BP07 crystal[J]. Journal of Synthetic Crystals, 2010, 39(4): 838-841.
[19]	Walters R J, van Loon R V A, Brunets I, et al. A silicon-based electrical source of surface plasmon polaritons[J]. Nature Materials, 2009: 21-25.
[20]
[21]	Gao Guangyu. The study of coherence of surface plasmon polaritons[D]. Tianjin: Nankai University, 2010.

[1]	吴海俊, 于丙石, 姜嘉琪, 赵波, CarmeloRosales-Guzmán, 白振旭, 朱智涵, 史保森. 光场空间结构全维度非线性调控理论及应用 . 红外与激光工程, 2023, 52(8): 20230397-1-20230397-5. doi: 10.3788/IRLA20230397
[2]	张鑫宇, 吴海俊, CarmeloRosales-Guzmán, 白振旭, 朱智涵, 胡小鹏, 祝世宁. 非线性光场调控实现12倍相位超分辨实时干涉测量 . 红外与激光工程, 2023, 52(8): 20230398-1-20230398-5. doi: 10.3788/IRLA20230398
[3]	郑昀颢, 韩笑, 徐加良. 二维有机-无机杂化钙钛矿非线性光学研究进展（特邀） . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201063-1-20201063-23. doi: 10.3788/IRLA20201063
[4]	刘艺超, 周姚, 赵建行, 周见红, 宋瑛林. 表面增强硫系玻璃Ge₂₈Sb₁₂Se₆₀薄膜非线性吸收（特邀） . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201071-1-20201071-5. doi: 10.3788/IRLA20201071
[5]	石鸣谦, 刘俊, 陈卓, 王漱明, 王振林, 祝世宁. 基于超构表面的非线性光学与量子光学 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20201028-1-20201028-22. doi: 10.3788/IRLA20201028
[6]	王亭亭, 李巍, 郑婵, 陈文哲. 石墨烯纳米片/Si-Pb二元复合凝胶玻璃光限幅性能研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1103003-1103003(5). doi: 10.3788/IRLA201948.1103003
[7]	郝利丽, 王强, 唐红霞, 牟海维, 赵远. 线性和二次电光效应下小振幅相干耦合空间孤子对 . 红外与激光工程, 2019, 48(S1): 35-42. doi: 10.3788/IRLA201948.S106006
[8]	王明利, 朱艳英, 魏勇, 张乐. 米状银纳米颗粒对局域电场增强的理论模拟 . 红外与激光工程, 2017, 46(2): 216001-0216001(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0216001
[9]	宋瑛林, 李中国. 硝基苯超快非线性折射效应及机理研究 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 502001-0502001(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0502001
[10]	郝利丽, 侯春风, 牟海维, 李贤丽, 白永强, 王强, 赵远. 双光子光折变介质中基于两种电光效应的相干耦合孤子对 . 红外与激光工程, 2016, 45(S1): 105-110. doi: 10.3788/IRLA201645.S108001
[11]	黄龙, 冯国英, 廖宇. 利用超连续谱激光实现自由空间光通信 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3530-3534.
[12]	赵丽美, 关建飞. 硅基结构混合等离子激元波导模式特性的数值研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(4): 1329-1334.
[13]	孟庆龙, 曾冰, 叶荣, 于军立, 钟哲强, 张彬. 脉冲前沿倾斜的光学整流THz辐射特性分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2643-2648.
[14]	李文超, 赵玲玲, 李志全, 朱君, 童凯, 王志斌. 表面等离子激元净放大的结构设计与理论分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2684-2689.
[15]	李晨龙, 冯丽爽, 周震, 隋佳伟, 殷博昊. 基于亚波长金属孔阵列的光控太赫兹强度调制器 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4013-4016.
[16]	罗旭, 邹岩, 姜梦华, 惠勇凌, 雷訇, 李强. 中红外激?相位匹配GaAs晶体的制备工艺 . 红外与激光工程, 2014, 43(2): 488-492.
[17]	吴幸智, 刘大军, 杨俊义, 宋瑛林. 新型金属铟酞菁酯的光学非线性和光限幅特性 . 红外与激光工程, 2014, 43(1): 108-112.
[18]	王玥, 何雨霖, 张丽颖, 王暄, 童一静, 吴群. 碳纳米管束/介质界面表面波激发与传输特性 . 红外与激光工程, 2014, 43(11): 3843-3848.
[19]	朱君, 李志全. SPPs激射中Airy表面等离子的特性分析 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3298-3302.
[20]	吉选芒, 姜其畅, 苏艳丽, 刘劲松. 中心对称和非中心对称单光子光折变空间屏蔽灰孤子的时间特性 . 红外与激光工程, 2013, 42(1): 63-68.

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朱君(1985-),讲师,博士,主要从事表面等离子体光学方面的研究.Email:zhujun1985@gxnu.edu.cn

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1. College of Electronic Engineering,Guangxi Normal University,Guilin 541004,China;

2. Institute of Electrical Engineering,Yanshan University,Qinhuangdao 066004,China;

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1. 广西师范大学电子工程学院,广西桂林541004; 2. 燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛066004; 3. 广西师范大学数学与统计学院,广西桂林541004

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2. 燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛066004;

3. 广西师范大学数学与统计学院,广西桂林541004

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朱君(1985-),讲师,博士,主要从事表面等离子体光学方面的研究.Email:zhujun1985@gxnu.edu.cn

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