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基于双粒子耦合的单层介质柱阵列对电磁波的调控

郑红霞 周鑫 韩影 俞昕宁 刘士阳

基于双粒子耦合的单层介质柱阵列对电磁波的调控

郑红霞, 周鑫, 韩影, 俞昕宁, 刘士阳
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  • 基于Mie散射理论和多重散射理论探讨了亚波长介质柱阵列对电磁波的调控. 研究结果表明: 当在全反射的单层介质柱阵列中引入一个空位缺陷时会产生12%的透射; 如果在入射一侧再引入一合适的介质柱时, 其透射率可增加至36%, 为空位缺陷时的3倍; 当在出射一侧对称位置处引入另一完全相同的介质柱时, 可以调制透射电磁波的模式, 虽然总的透射率没有增加,但向前散射的电磁波能量明显增强. 采用这种双粒子耦合体系, 在金属柱的表面等离激元共振频率附近也可以实现类似的效果. 这些体系结构简单、易于在实验上实现, 这对于太赫兹甚至光频段的光子集成线路中的元件设计和光束调控很有意义.
      通信作者: 刘士阳, syliu@zjnu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 11274277, 11574275)、浙江省自然科学基金(批准号:LR16A040001)、复旦大学表面物理国家重点实验室开放项目(批准号: KF2013_6)和国家级大学生创新创业训练计划(批准号: 201410345011)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2015-04-29
  • 修回日期:  2015-06-16
  • 刊出日期:  2015-11-20

基于双粒子耦合的单层介质柱阵列对电磁波的调控

  • 1. 浙江师范大学光学研究所, 金华 321004;
  • 2. 复旦大学, 表面物理国家重点实验室, 上海 200433
  • 通信作者: 刘士阳, syliu@zjnu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 11274277, 11574275)、浙江省自然科学基金(批准号:LR16A040001)、复旦大学表面物理国家重点实验室开放项目(批准号: KF2013_6)和国家级大学生创新创业训练计划(批准号: 201410345011)资助的课题.

摘要: 基于Mie散射理论和多重散射理论探讨了亚波长介质柱阵列对电磁波的调控. 研究结果表明: 当在全反射的单层介质柱阵列中引入一个空位缺陷时会产生12%的透射; 如果在入射一侧再引入一合适的介质柱时, 其透射率可增加至36%, 为空位缺陷时的3倍; 当在出射一侧对称位置处引入另一完全相同的介质柱时, 可以调制透射电磁波的模式, 虽然总的透射率没有增加,但向前散射的电磁波能量明显增强. 采用这种双粒子耦合体系, 在金属柱的表面等离激元共振频率附近也可以实现类似的效果. 这些体系结构简单、易于在实验上实现, 这对于太赫兹甚至光频段的光子集成线路中的元件设计和光束调控很有意义.

English Abstract

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