長(zhǎng)程表面等離子體波特性研究.pdf

1、長(zhǎng)程表面等離子體波的研究近幾年在國(guó)外成為研究的熱點(diǎn)，但國(guó)內(nèi)的相關(guān)報(bào)道卻很少，也沒(méi)有一個(gè)系統(tǒng)的闡述和分析。本文重點(diǎn)分析長(zhǎng)程表面等離子體波的色散關(guān)系及反射角譜和基礎(chǔ)模的電磁場(chǎng)分布。
　　在兩側(cè)為相同介質(zhì)中間為超薄金屬層的結(jié)構(gòu)中，通過(guò)金屬兩側(cè)表面等離子體波模（SPW）電磁場(chǎng)的重疊耦合，而產(chǎn)生了兩種新的模，即，一種為短程模一種為長(zhǎng)程模，因此分別被稱為短程表面等離子體波（SRSP）和長(zhǎng)程表面等離子體波(LRSP)。對(duì)于有效的薄金屬層來(lái)說(shuō)，L

2、RSP的傳播損耗比非耦合的SPW要小的多。而且，LRSP可以在金屬波導(dǎo)中通過(guò)低耦合損耗的標(biāo)準(zhǔn)光纖來(lái)直接產(chǎn)生?；诒〗饘賹拥腖RSP波導(dǎo)被用在一系列的光學(xué)設(shè)備中，但這些仍然受到只能傳播TM波的限制。
　　對(duì)LRSP和SPW共振反射角譜的分析，可以使人們看到LRSP模的反射共振角譜具有更深的峰和更小的半寬度，說(shuō)明LRSP模對(duì)金屬表面的粗糙程度和表面性質(zhì)更加敏感，因此可以用來(lái)作為高精度角度測(cè)量和介質(zhì)成分分析。
　　三層介質(zhì)結(jié)構(gòu)中在

3、對(duì)稱情況下產(chǎn)生的LRSP，SRSP的模有無(wú)數(shù)多個(gè)，但人們主要關(guān)注的是基礎(chǔ)模，它們占了能量的絕大部分，而其它模式對(duì)滿足邊界條件起到不可缺少的作用。分析金、銀、銅、鋁在入射波長(zhǎng)為1.55μm的基礎(chǔ)模，并分析金的基礎(chǔ)模隨厚度的變化，當(dāng)厚度趨近于無(wú)窮大時(shí)基礎(chǔ)模趨近于一個(gè)最大值。分析金的LRSP模和SRSP模的電磁場(chǎng)分布，并和非對(duì)稱情況下產(chǎn)生的SPW模的電磁場(chǎng)分布進(jìn)行了對(duì)比。最后計(jì)算了這三種模在金厚度為30nm下的傳播長(zhǎng)度，LRSP模具有明顯的優(yōu)