Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Thăm dò các plasmon bề mặt bằng đầu kim loại hình chữ V: mô hình hóa bằng quang hình học và lý thuyết nhiễu xạ chính xác
Tóm tắt
Chúng tôi xem xét việc thăm dò các sóng không đồng nhất trong các trường gần của các cấu trúc nano kim loại với sự hỗ trợ của một cái nêm hình chữ V dielectrics được kết nối với một hướng sóng. Một mô hình hình học dựa trên phương pháp giao diện mặt phẳng cục bộ được đề xuất để mô tả tương tác của cái nêm với trường không đồng nhất. Các ý tưởng cơ bản đứng sau mô hình hình học được xác thực bằng cách so sánh với các kết quả do phân tích nhiễu xạ chính xác cung cấp, và được áp dụng để thăm dò các mẫu can thiệp plasmon được tạo ra bởi các mạng kim loại với các khe hẹp rất nhỏ. Mô hình giải thích một cách trực quan tại sao một cái nêm trần với góc đỉnh lớn có thể đạt được độ phân giải dưới sóng trong tinh thần của kính hiển vi trường gần quét.
Từ khóa
#plasmons bề mặt #cái nêm hình chữ V #quang hình học #lý thuyết nhiễu xạ #nano kim loạiTài liệu tham khảo
Goodman, J.W.: Introduction to Fourier Optics. McGraw-Hill, New York (1968)
Petit, R. (ed.): Electromagnetic Theory of Gratings. Springer, Berlin (1980)
Neviére, M., Popov, E.: Light Propagation in Periodic Media. Differential Theory and Design. Marcel Dekker, New York (2003)
Kim, H., Park, J., Lee, B.: Fourier Modal Method and Its Applications in Computational Nanophotonics. Taylor & Francis, CRC Press (2012)
Pfeil, A., Wyrowski, F., Drauschke, A., Aagedal, H.: Analysis of optical elements with the local plane-interface approximation. Appl. Opt. 39, 3304–3313 (2000)
Lajunen, H., Tervo, J., Turunen, J., Vallius, T., Wyrowski, F.: Simulation of light propagation by local spherical interface approximation. Appl. Opt. 42, 6804–6810 (2003)
Wyrowski, F., Kuhn, M.: Introduction to field tracing. J. Mod. Opt. 58, 449–466 (2011)
Swanson, G.J.: Binary optics technology: theoretical limits of the diffraction efficiency of multilevel diffractive optical elements. MIT Tech. Rep. 914, MIT (1991)
Hessler, T., Rossi, M., Kunz, R.E., Gale, M.T.: Analysis and optimization of fabrication of continuous-relief diffractive optical elements. Appl. Opt. 37, 4069–4079 (1998)
Sandfuchs, O., Brunner, R., Pätz, D., Sinzinger, S., Ruoff, J.: Rigorous analysis of shadowing effects in blazed transmission gratings. Opt. Lett. 31, 3638–3640 (2006)
Sandfuchs, O., Pätz, D., Sinzinger, S., Pesch, A., Brunner, R.: Analysis of the influence of the passive facet of blazed transmission gratings in the intermediate diffraction regime. J. Opt. Soc. Am. A 25, 1885–1893 (2008)
Noponen, E., Turunen, J., Vasara, A.: Electromagnetic theory and design of diffractive-lens arrays. J. Opt. Soc. Am. A 10, 434–443 (1993)
Wang, H., Kuang, D., Fang, Z.: Diffraction analysis of blazed transmission gratings with a modified extended scalar theory. J. Opt. Soc. Am. A 25, 1253–1259 (2008)
Moulin, G., Goudail, F., Chavel, P., Kuang, D.: Heuristic models for diffracting by some simple mirror-objects. J. Opt. Soc. Am. A 26, 767–775 (2009)
Bose, G., Hyvärinen, H.J., Tervo, J., Turunen, J.: Geometrical optics in the near field: local plane-interface approach with evanescent waves. Opt. Express 23, 330–339 (2015)
Saleh, B.E.A., Teich, M.C.: Fundamentals of Photonics. Wiley, New York (1991)
Stamnes, J.J.: Waves in Focal Regions: Propagation, Diffraction and Focusing of Light, Sound and Water Waves. Taylor & Francis, CRC Press (1986)
Keller, J.B.: Geometrical theory of diffraction. J. Opt. Soc. Am. 52, 116–130 (1962)
Hyvärinen, H.J., Turunen, J., Vahimaa, P.: Elementary-field modeling of surface-plasmon excitation with partially coherent light. Appl. Phys. B 101, 273–282 (2010)
Porto, J.A., Garcia-Vidal, F.J., Pendry, J.B.: Transmission resonances on metallic gratings with very narrow slits. Phys. Rev. Lett. 83, 2845–2848 (1999)
Weiner, J.: The electromagnetics of light transmission through subwavelength slits in metallic films. Opt. Express. 19, 16139–16153 (2011)
Wuenschell, J., Kim, H.K.: Surface plasmon dynamics in an isolated metallic nanoslit. Opt. Express. 14, 10000–10013 (2006)
Garcia-Vidal, F.J., Martin-Moreno, L., Ebbesen, T.W., Kuipers, L.: Light passing through subwavelength apertures. Rev. Mod. Phys. 82, 729–787 (2010)
Bose, G.: Diffractive optics based on V-shaped structures and its applications. Ph.D dissertation 245, University of Eastern Finland (2016)
Silberstein, E., Lalanne, P., Hugonin, J.P., Cao, Q.: Use of grating theories in integrated optics. J. Opt. Soc. Am. A 18, 2865–2875 (2001)