设计实现了基于同轴转臂的角分辨光谱测量系统, 适用于对表面等离激元结构进行角分辨镜面反射光谱表征。以激发转臂与收集转臂绕样品台表面回转实现定向入射与收集; 利用标准圆棒约束两转臂回转轴承同心, 并允许转臂与电动转盘径向相对移动以保证两转臂沿同轴转动, 进而确保角分辨光谱的角度信息准确; 利用反向传播神经网络算法对光栅分光光谱仪进行标定, 确保光谱信息准确。系统可分辨高度角范围为7.9°~89°, 最小角度分辨率为0.1°。通过该系统对金表面一维周期光栅、金表面二维周期纳米结构等样品在不同介质环境、不同高度角与不同方位角下进行镜面反射谱采集实验, 完成了对上述表面等离激元结构可靠的角分辨光谱表征。

表面等离子体的定向激发在光通信、生物传感、集成电路、纳米刻蚀等领域具有重要应用。提出了一种L型非对称单缝的表面等离子体定向激发结构。无须改变缝隙的结构参数，通过调节入射光的入射角度即可实现表面等离子体的单向和双向激发，起到全光开关调制的作用。详细阐述了L型缝隙的加工制作流程，利用COMSOL Multiphysics仿真软件对缝隙结构进行模拟仿真。仿真结果表明，非对称单缝结构可实现消光比在-16 dB~15 dB范围内连续可调的表面等离子体定向激发。该结构体积小，便于操控，易于加工，对微纳等离子体光学器件的研究具有指导意义。