研究目的
研究金属光子晶体中等离子体模式与电磁辐射的耦合强度及其在高灵敏度等离子体传感器器件设计中的应用。
研究成果
金属光子晶体中的耦合强度可通过改变间隔层厚度来调控，该耦合强度与波导模式的电场振幅呈线性关系。此方法能够设计出高灵敏度的等离激元传感器器件，并为非线性光学和慢光传播应用开辟了可能性。
研究不足
该研究的局限性在于样品制备的精度以及材料折射率恒定的假设。实验数据与模拟数据之间的偏差可能源于样品缺陷或间隔层厚度略有不同。
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调控金属光子晶体中的等离子体法诺共振
DOI：10.1515/nanoph-2019-0335
期刊：Nanophotonics
出版年份：2020
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
波导层上方周期性排列的金属纳米线显示出纳米线粒子等离子体与波导模式之间的强耦合。通过在金属结构与波导层之间引入介电间隔层，可以减弱这种耦合。本研究通过改变该间隔层的厚度，并采用有效能量矩阵拟合共振峰能量位置的方法，测定了每种间隔层厚度对应的耦合强度。研究发现，耦合强度可通过纳米线位置处波导模式的电场振幅得到极佳描述。实验结果与理论及简化模型高度吻合。运用该方法，我们实验实现了低至25 meV的极小模式分裂，从而获得极其尖锐的光谱特征。这种调控等离子体法诺共振耦合强度的途径与设计，将有助于开发高灵敏度等离子体传感器件，并为非线性光学和慢光传播所需的窄等离子体光谱特征开辟新途径。
作者：
Christina Bauer，Harald Giessen
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