在贵金属纳米颗粒阵列中所形成的表面晶格共振能够有效抑制体系辐射损耗、提高共振品质因子、增大局域场强,已被广泛用于设计高性能微纳光子器件。实现垂直与平行表面晶格共振的同时激发对阵列结构光学响应的调制及应用具有重要意义。本文设计了由L-形纳米天线构成的阵列结构,计算了成键模式和反成键模式与瑞利异常耦合的光学响应,获得了在消光谱上能够同时形成上述两种表面晶格共振的结论。结果表明,其成键与反成键局域共振模式都可以实现与瑞利异常的耦合,从而激发垂直与平行表面晶格共振。这些特性使得这种非对称纳米颗粒阵列在微纳光子器件的设计方面具有重要的应用价值。

贵金属纳米颗粒阵列结构中的多重表面晶格共振能够在多个波段同时抑制体系辐射损耗，增大共振品质因子和局域场强，这对多波长相关微纳光子器件的设计具有重要意义，如何实现对多重表面晶格共振的有效操控是实现这些应用的关键。提出采用非对称纳米棒二聚体阵列结构产生和调控多重表面晶格共振。由于纳米棒结构的各向异性，其构成的二聚体结构具有丰富的局域共振响应，并且依赖于二聚体的排列方式，可以进一步调整局域共振，故由非对称纳米棒二聚体阵列可以产生并实现对多重表面晶格共振的有效操控。研究结果表明，由端对端和边对边排列的非对称纳米棒二聚体阵列结构能够激发起不同的表面晶格共振，其共振峰位、品质因子等可以通过改变两个正交方向上的周期实现有效调控，这对基于多重表面晶格共振的微纳光子器件的设计具有重要的应用价值。