當電磁場照射在一塊具有亞波長周期孔陣的金屬薄片上時，透射譜中某些特定的頻率附近將出現(xiàn)峰值，這種現(xiàn)象稱為反常透射(或透射增強)。反常透射現(xiàn)象具有十分豐富的物理內(nèi)涵，在光學集成和探測成像等領域有著重大價值，多年來人們對它的研究逐漸形成了一門全新的交叉學科——表面等離子體亞波長光學。近年來，隨著太赫茲技術的進步，人們對反常透射的研究逐漸從光頻段擴展到太赫茲及微波頻段。眾所周知，金屬的表面等離子體在太赫茲及微波段不能被激發(fā)，于是，為了解釋低頻段反常透射現(xiàn)象的物理機制，人們提出了一種“偽表面等離子體”(designer surface plasmons)理論。該理論認為，當金屬表面亞波長孔陣的周期和孔徑遠遠小于入射波長時，整個結構將對電磁波進行整體響應，形成一種色散曲線與表面等離子體激元十分相似的電磁模式，因此稱之為“偽表面等離子體”。使用該理論對太赫茲頻段的亞波長結構進行研究，已成為表面等離子體光學當前的熱點之一。
武漢國家光電實驗室姚建銓院士、劉勁松教授領導的太赫茲光電子學團隊提出了一種利用偽表面等離子體效應對亞波長孔陣反常透射進行控制的方法。該方法的模型如下：在一塊金屬薄片上引入遠小于波長的方形凹孔陣列，并在這種人工表面上穿鑿孔徑略小于波長的通孔陣列。當電磁波照射到模型上時，將在凹孔陣列上激發(fā)起偽表面等離子體，而偽表面等離子體透過通孔陣列將發(fā)生反常透射現(xiàn)象。研究結果表明，通過改變尺寸遠小于波長的凹孔陣列的幾何及光學參數(shù)，能夠對通孔陣列產(chǎn)生的反常透射峰的光譜位置進行調制，這就大大改進了人們對二維陣列結構反常透射進行控制的方式，對于表面等離子體光學在低頻段特別是太赫茲頻段的應用，提供了一種靈活而可行的途徑。該項工作得到了“973”計劃(2007CB310403)和武漢國家光電實驗室研究基金(P080008)的資助。研究成果已在Optics Express上發(fā)表(Jinsong Liu, Lan Ding, Kejia Wang, Jianquan Yao, Opt. Exp. 17, 12714-12722 (2009))。
公安機關備案號：
