| 金属膜圆孔阵列异常透射特性的波导机制 |
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| 引用本文： | 薛润玉,王正宇,王正岭. 金属膜圆孔阵列异常透射特性的波导机制[J]. 光学学报, 2022, 42(4): 228-236. DOI: 10.3788/AOS202242.0431001 |
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| 作者姓名： | 薛润玉 王正宇 王正岭 |
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| 作者单位： | 江苏大学物理与电子工程学院,江苏镇江212013 |
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| 基金项目： | 江苏省自然科学基金(BK20161342)；;江苏省高校自然科学研究重大基金(15KJA140001)； |
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| 摘 要： | 对线偏振平面波垂直入射到亚微米金属膜圆孔阵列的透射谱进行了研究，优化结构参数后得到的最大透射率可达0.896,远大于圆孔阵列的孔填充比，突破了传统理论的预期。对金属膜圆孔阵列的电场分布、波导模式、相位特征及色散关系等进行了分析，研究了基于金属膜圆孔波导的异常透射机制。研究发现，表面Bloch波的存在使得金属膜圆孔阵列的上方形成了一套二维周期性的光晶格，并且光晶格的电场分布中心正好在金属膜圆孔部分的上方。当光晶格的电场模式与圆孔中的横向本征电场模式匹配时，将导致较大的耦合效率。如果电场模式沿着圆孔传播时满足相位匹配条件，就能保证圆孔中的光能从圆孔中有效地耦合出来，进而形成较大的透射率。该机制不但可以解释较厚的二维金属膜圆孔阵列的光频段异常透射现象，而且适用于太赫兹波段。如果在圆孔中填充大折射率介质，还可以实现波长远大于孔半径情况下的较大透射率。
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| 关 键 词： | 薄膜 圆孔阵列 透射机制 模式特性 圆孔波导 |
Waveguide Mechanism of Extraordinary Transmission Characteristics of Circular Hole Array on Metal Film |
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| Xue Runyu,Wang Zhengyu,Wang Zhengling. Waveguide Mechanism of Extraordinary Transmission Characteristics of Circular Hole Array on Metal Film[J]. Acta Optica Sinica, 2022, 42(4): 228-236. DOI: 10.3788/AOS202242.0431001 |
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| Authors: | Xue Runyu Wang Zhengyu Wang Zhengling |
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