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金纳米线与亚波长狭缝结合实现局域场增强研究
引用本文:宋超,郝鹏,余幕欣,周文超,陈思唯,吴一辉.金纳米线与亚波长狭缝结合实现局域场增强研究[J].光子学报,2014,43(1):116001.
作者姓名:宋超  郝鹏  余幕欣  周文超  陈思唯  吴一辉
作者单位:1. 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室, 长春 130033;
2. 中国科学院大学, 北京 100049;
3. 吉林大学 化学学院, 长春 130000
基金项目:国家重点基金(No. 11034007);国家青年科学基金(No. 61102023);国家高技术研究发展计划(No. 2012AA040503)和吉林省科技发展计划(No. 20120329)资助
摘    要:为了获得更强的局域场来增强喇曼散射信号或非线性效应,提出了在亚波长金狭缝中放置两列紧邻金纳米线的结构,将两纳米线近场耦合效应和狭缝类法布里-珀罗共振对电场的放大作用结合起来实现纳米线间更强的电磁场.理论分析得出,两纳米线间电场强度在狭缝深度增加时呈现周期性起伏变化,满足类法布里-珀罗共振条件时出现峰值,且纳米线对于发生共振时狭缝深度有调制作用;电场强度在狭缝周期近似等于入射波长附近呈现突变趋势,在纳米线间距增加时呈指数递减.用有限元法对增强机理进行了仿真,结果表明:在纳米线间距为1nm和2nm时,增强效果较好;狭缝周期为600nm、深度为310nm、宽度为100nm、纳米线间距为1nm,在波长650nm时,两金纳米线中心热点处电场增强为200倍,达到109的喇曼增强因子,比单纯的两根金纳米线的热点处增强因子提高了3个数量级.

关 键 词:微纳光学  类法布里-珀罗共振  有限元法  近场耦合  纳米线  狭缝  喇曼散射  表面等离子体共振
收稿时间:2013-06-28

Enhancing Electric Field with Gold Subwavelength Slits and Nanowires
SONG Chao,HAO Peng,YU Mu-xin,ZHOU Wen-chao,CHEN Si-wei,WU Yi-hui.Enhancing Electric Field with Gold Subwavelength Slits and Nanowires[J].Acta Photonica Sinica,2014,43(1):116001.
Authors:SONG Chao  HAO Peng  YU Mu-xin  ZHOU Wen-chao  CHEN Si-wei  WU Yi-hui
Institution:1. State Key Laboratory of Applied Optics, Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics, Chinese Academy of Sciences, Changchun 130033, China;
2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;
3. School of Chemistry, Jilin University, Changchun 130000, China
Abstract:
Keywords:Micro optics  Quasi-Fabry-Perot resonance  Finite element method  Near-field coupling  Slits  Raman scattering  Surface plasmon resonance
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