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带有矩形孔阵列的Au-介质-Au多层膜的透射特性

韩晶 邵雅斌 王君 肇欣 高亚臣

韩晶, 邵雅斌, 王君, 肇欣, 高亚臣. 带有矩形孔阵列的Au-介质-Au多层膜的透射特性[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 721001-0721001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0721001
引用本文: 韩晶, 邵雅斌, 王君, 肇欣, 高亚臣. 带有矩形孔阵列的Au-介质-Au多层膜的透射特性[J]. 红外与激光工程, 2019, 48(7): 721001-0721001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0721001
Han Jing, Shao Yabin, Wang Jun, Zhao Xin, Gao Yachen. Transmission properties of Au-dielectric-Au multilayer films with rectangular hole arrays[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 721001-0721001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0721001
Citation: Han Jing, Shao Yabin, Wang Jun, Zhao Xin, Gao Yachen. Transmission properties of Au-dielectric-Au multilayer films with rectangular hole arrays[J]. Infrared and Laser Engineering, 2019, 48(7): 721001-0721001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0721001

带有矩形孔阵列的Au-介质-Au多层膜的透射特性

doi: 10.3788/IRLA201948.0721001
基金项目: 

国家自然科学基金(61275117)

详细信息
    作者简介:

    韩晶(1980-),女,讲师,硕士,主要从事纳米光子学方面的研究。Email:hanjing1980@163.com

  • 中图分类号: TN29

Transmission properties of Au-dielectric-Au multilayer films with rectangular hole arrays

  • 摘要: 周期性亚波长孔阵列的异常透射性质在亚波长光电器件设计中具有重要意义。两层或更多膜层上周期孔阵列结构,由于层之间电磁场的相互作用可以导致新的光学性质。利用时域有限差分方法理论研究了带有矩形孔阵列的Au-介质-Au多层膜的透射特性。结果表明:该结构在近红外波段的透射谱存在多个透射峰,并且透射峰的数量、位置和强度可以通过改变结构的几何参数和介质膜的材料进行调控。详细分析了介质膜的厚度和折射率、孔阵列的周期、矩形孔的边长等因素对多层膜矩形孔阵列透射谱的影响,为利用多个表面等离子共振设计多波长控制器件提供了一定的参考。
  • [1] Ghaemi H F, Thio T, Grupp D E, et al. Surface plasmons enhance optical transmission through subwavelength holes[J]. Phys Rev B, 1998, 58(11):6779-6782.
    [2] Ebbesen T W, Lezec H J, Ghaemi H F, et al. Extraordinary optical transmission through sub-wavelength hole arrays[J]. Nature, 1998, 391(6668):667-669.
    [3] Salomon L, Grillot F, Zayats A V, et al. Near-field distribution of optical transmission of periodic subwavelength holes in a metal film[J]. Phys Rev Lett, 2001, 86(6):1110-1113.
    [4] Martin-moreno L, Garcia-vidal F J, Lezec H J, et al. Theory of extraordinary optical transmission through subwavelength hole arrays[J]. Phys Rev Lett, 2001, 86(6):1114-1117.
    [5] Lezec H, Thio T. Diffracted evanescent wave model for enhanced and suppressed optical transmission through subwavelength hole arrays[J]. Opt Express, 2004, 12(16):3629-3651.
    [6] Gay G, Alloschery O, Viaris De Lesegno B V, et al. The optical response of nanostructured surfaces and the composite diffracted evanescent wave model[J]. Nat Phys, 2006, 2(4):262-267.
    [7] Liu H T, Lalanne P. Light scattering by metallic surfaces with subwavelength patterns[J]. Phys Rev B, 2010, 82(11):115418.
    [8] Liu H T, Lalanne P. Comprehensive microscopic model of the extraordinary optical transmission[J]. JOSAA, 2010, 27(12):2542-2550.
    [9] Sobnack M B, Tan W C, Wanstall N P, et al. Stationary surface plasmons on a zero-order metal grating[J]. Phys Rev Lett, 1998, 80(25):5667-5670.
    [10] Astilean S, Lalanne Ph, Palamaru M. Light transmission through metallic channels much smaller than the wavelength[J]. Opt Commun, 2000, 175(4):265-273.
    [11] Van Der Molen K L, Klein Koerkamp K J, Enoch S, et al. Role of shape and localized resonances in extraordinary transmission through periodic arrays of subwavelength holes:Experiment and theory[J]. Phys Rev B, 2005, 72:045421.
    [12] Ruan Z C, Qiu M. Enhanced transmission through periodic arrays of subwavelength holes:the role of localized waveguide resonances[J]. Phys Rev Lett,2006, 96:233901.
    [13] Wang Ang, Dan Yaping. Mid-infrared plasmonic multispectral filters[J]. Sci Rep, 2018, 8:11257.
    [14] Yuan J, Xie Y, Geng Z, et al. Enhanced sensitivity of gold elliptic nanohole array biosensor with the surface plasmon polaritons coupling[J]. Opt Mater Express,2015, 5(4):818-826.
    [15] Li Chenlong, Feng Lishuang, Zhou Zhen, et al. Optical-control terahertz modulator based on subwavelength metallic hole arrays[J]. Infrared and Laser Engineering, 2014, 43(12):4013-4016.
    [16] Qi Yunping, Zhang Xuewei, Hu Yue, et al. Broadband extraordinary optical transmission through tapered metallic slits array embedded with rectangular cavities[J]. Infrared and Laser Engineering, 2018, 47(S1):S107001. (in Chinese)
    [17] Miao Sun, Mohammad Taha, Sumeet Walia, et al. A photonic switch based on a hybrid combination of metallic nanoholes and phase-change vanadium Dioxide[J]. Sci Rep, 2018, 8:11106.
    [18] Liu Jing, Liu Juan, Wang Yongtian, et al. Resonant properties of sub-wavelength metallic gratings[J]. Chinese Optics, 2011, 4(4):1674-2915. (in Chinese)
    [19] Xiang D, Wang L L, Zhai X, et al. Optical transmission through metal/dielectric multilayer films perforated with periodic subwavelength slits[J]. Opt Commun,2011, 284(1):471-475.
    [20] Qu Y, Tian X J, Fu T, et al. Broadband extraordinary optical transmission through a multilayer structure with a periodic nanoslit array[J]. IEEE Photonics Journal,2015, 7(3):1-8.
    [21] Nie Junying, Zhang Wan, Luo Lina, et al. Extraordinary optical transmission properties of multilayer metallic slit arrays.[J]. Scientia Sinica Physica, Mechanica Astronomica, 2015, 45(2):024202.
    [22] Ye Y H, Zhang J Y. Enhanced light transmission through cascaded metal films perforated with periodic hole arrays[J]. Opt Lett, 2005, 30(12):1521-1523.
    [23] He M D, Wang L L, Liu J Q, et al. Controllable light transmission through cascaded metal films perforated with periodic hole arrays[J]. Appl Phys Lett, 2008, 93(22):221909.
    [24] Luo X G. Principles of electromagnetic waves in metasurfaces[J]. Science China Physics, Mechanics Astronomy, 2015, 58(9):594201.
  • [1] 张鹏辉, 赵扬, 李鹏, 周志权, 白雪, 马健.  基于有限元法的激光声磁检测系统优化研究 . 红外与激光工程, 2022, 51(7): 20210533-1-20210533-9. doi: 10.3788/IRLA20210533
    [2] 林佳淼, 项彤, 陈鹤鸣, 潘万乐.  光子晶体双波长电光调制和模分复用集成器件 . 红外与激光工程, 2022, 51(10): 20211107-1-20211107-11. doi: 10.3788/IRLA20211107
    [3] 何伟迪, 苏丹, 王善江, 周桓立, 陈雯, 张晓阳, 赵宁, 张彤.  表面等离激元纳米结构增效的光电探测器进展(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(1): 20211014-1-20211014-12. doi: 10.3788/IRLA20211014
    [4] 刘全喜, 任钢, 李轶国, 岳通, 王莉, 肖星, 邓翠, 李佳玲.  激光二极管端面抽运梯度浓度掺杂介质激光器热效应的有限元法分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(11): 1105004-1105004(11). doi: 10.3788/IRLA201948.1105004
    [5] 吴少强, 冯向华, 卫正统, 吴天昊.  聚合物波导光栅耦合器的衍射场仿真 . 红外与激光工程, 2019, 48(4): 422001-0422001(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0422001
    [6] 徐思宇, 张兆健, 何新, 韩云鑫, 张晶晶, 黄杰, 陈丁博, 杨俊波.  基于金属-绝缘体-金属波导耦合纳米腔的等离子体三波分复用结构 . 红外与激光工程, 2019, 48(2): 221001-0221001(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0221001
    [7] 李辉, 冀婷, 王艳珊, 王文艳, 郝玉英, 崔艳霞.  基于一维周期性金属-介质薄膜多波段高效吸收体的制备及其光学特性研究 . 红外与激光工程, 2019, 48(2): 203004-0203004(6). doi: 10.3788/IRLA201948.0203004
    [8] 李志全, 刘同磊, 白兰迪, 谢锐杰, 岳中, 冯丹丹, 顾而丹.  纳米光栅的表面等离激元增强型GaN-LED . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 920005-0920005(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0920005
    [9] 祁云平, 张雪伟, 胡月, 胡兵兵, 王向贤.  内嵌矩形腔楔形金属狭缝阵列的宽频异常透射 . 红外与激光工程, 2018, 47(S1): 213-218. doi: 10.3788/IRLA201847.S107001
    [10] 郭旭东, 董亭亭, 付跃刚, 陈驰, 温春超.  圆锥形仿生蛾眼抗反射微纳结构的研制 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 910002-0910002(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0910002
    [11] 张耀平, 樊峻棋, 龙国云.  变形镜在激光辐照下热畸变有限元模拟 . 红外与激光工程, 2016, 45(11): 1136002-1136002(5). doi: 10.3788/IRLA201645.1136002
    [12] Sekou Singare, 陈盛贵, 钟欢欢.  激光透射焊接聚碳酸酯的有限元分析 . 红外与激光工程, 2016, 45(2): 206005-0206005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0206005
    [13] 许兆美, 汪通悦, 裴旭, 蒋素琴, 李伯奎, 王庆安, 洪宗海.  Al2O3陶瓷激光多道铣削温度场有限元模拟 . 红外与激光工程, 2015, 44(2): 477-481.
    [14] 肖冬明, 何宽芳, 王迪.  基于多层有限元模型的激光选区熔化多层瞬态温度场演化规律研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(9): 2672-2678.
    [15] 郭士亮, 牛力勇, 胡春海, 朱君, 孟靓, 李志全.  半导体增益介质对MSM 等离子体波导的传输损耗补偿研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(7): 2289-2294.
    [16] 王为清, 杨立, 范春利, 吕事桂, 石宏臣.  Q235钢拉伸过程热塑性效应试验研究及有限元分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1153-1160.
    [17] 朱敏, 陈宇, 杨春玲.  红外诱饵弹干扰特性有限元建模 . 红外与激光工程, 2013, 42(8): 1979-1986.
    [18] 孙旭飞, 岳阳, 杜惊雷, 张志友.  高曝光深度的表面等离激元光刻直写头设计分析 . 红外与激光工程, 2013, 42(12): 3254-3258.
    [19] 乌日娜, 李勇, 闫彬, 岱钦, 于涛, 徐送宁.  液晶分子取向对一维光学多层膜光子晶体透射谱的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(3): 738-741.
    [20] 韩潇, 朱嘉琦, 周峰, 陈晓丽.  多层四面体非晶碳膜的热稳定性 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 144-148.
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-02-11
  • 修回日期:  2019-03-21
  • 刊出日期:  2019-07-25

带有矩形孔阵列的Au-介质-Au多层膜的透射特性

doi: 10.3788/IRLA201948.0721001
    作者简介:

    韩晶(1980-),女,讲师,硕士,主要从事纳米光子学方面的研究。Email:hanjing1980@163.com

基金项目:

国家自然科学基金(61275117)

  • 中图分类号: TN29

摘要: 周期性亚波长孔阵列的异常透射性质在亚波长光电器件设计中具有重要意义。两层或更多膜层上周期孔阵列结构,由于层之间电磁场的相互作用可以导致新的光学性质。利用时域有限差分方法理论研究了带有矩形孔阵列的Au-介质-Au多层膜的透射特性。结果表明:该结构在近红外波段的透射谱存在多个透射峰,并且透射峰的数量、位置和强度可以通过改变结构的几何参数和介质膜的材料进行调控。详细分析了介质膜的厚度和折射率、孔阵列的周期、矩形孔的边长等因素对多层膜矩形孔阵列透射谱的影响,为利用多个表面等离子共振设计多波长控制器件提供了一定的参考。

English Abstract

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