周期排列的电介质小球所诱发的金属-电介质表面上的表面等离子激元的光学性质

研究了金属板的上下表面附近各放置一层按周期排列的电介质小球的体系的光学性质.用多重散射法计算的结果显示金属上侧的周期性排列的电介质小球可诱发金属-电介质表面上的表面等离子激元.这些表面等离子激元的存在可通过非常尖锐的吸收峰反映出来.对于无限厚的金属板,这些吸收峰的峰值位置主要与电介质小球的周期有关,且与解析理论符合得相当好.在有限厚度的金属板中,金属板的两侧表面会产生对称和反对称的两种表面等离子激元,从而使原来在无限厚的金属表面上所出现的单一频率的表面等离子激元劈裂为双频率.由于对称和反对称的表面等离子激元模式在金属板的两侧表面均有相当强的电磁场,因而它们可导致强的电磁波穿透.通过在金属板的下侧加入玻璃球层可将表面等离子激元的电磁场引导出金属,并产生透射波.用多重散射法计算的结果证实,在此体系中由表面等离子激元所引起的透射可达到相当的强度. 对该体系中的物理机理进行了详细分析,从而能够通过调节该体系中的一些参数来控制表面等离子激元出现的频率,使强吸收峰或强透射峰出现在所希望的频率上. 关键词： 表面等离子激元 吸收谱 透射