1 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 山西 太原 030051
2 中北大学 软件学院, 山西 太原 030051
3 中北大学 信息与通信工程学院, 山西 太原 030051
4 岭南师范学院 物理科学与技术学院, 广东 湛江 524048
为了研究超表面结构的耦合及折射率传感特性，设计了一种由两种长度不同的纳米棒组成的二聚体结构，并研究该结构的透射光谱，共振峰处的电场和电荷分布以及结构参数对透射光谱的影响。本文采用有限元法对光学性能进行仿真分析，采用准静态逼近模型解释了平行双纳米棒结构的耦合机理。在共振波长上模拟电场分布,分析电子振动模式，在透射光谱中出现了不对称线型的双Fano共振。结果表明,双Fano共振是由纳米棒和衬底之间的耦合作用产生的，可以通过结构参数和周围介质的折射率来调控，且基于Fano共振的折射率灵敏度最大可达1.137 μm/RIU。这些研究结果为设计等离激元传感器提供了理论依据。
等离激元超表面 Au纳米棒 双Fano共振 折射率传感器 plasmonic metasurfaces Au nanorods double Fano resonance refractive index sensor
天津理工大学电气电子工程学院薄膜电子与通信器件天津市重点实验室, 天津300384
设计了玻璃基底上的边对边型纳米棒聚合体周期性阵列结构,研究其磁共振机理,并用以实现Fano型共振。在横向激励下,即外加电场垂直于纳米棒长轴时,平面型纳米棒三聚体可实现单次Fano共振,而金属-绝缘体-金属型(MIM)纳米棒聚合体可实现双Fano共振。采用有限元法模拟分析了聚合体阵列在可见光至近红外波段内的近场电磁分布和远场消光谱,研究了其共振峰的特性与实现机理。分析表明,纳米棒局域表面等离激元共振模式的近场耦合与叠加,激发其磁表面等离激元(MSPs),从而得到Fano型共振。尤其MIM纳米棒的引入,为双次乃至多次Fano共振的实现提供更多可能。所设计纳米棒聚合体阵列的Fano共振损耗小,品质高,其带宽仅为30~50 nm,有望应用于多波长生化传感检测、光开关等器件中。
光电子学 纳米棒 双Fano共振 横向激励 金属-绝缘体-金属 激光与光电子学进展
2019, 56(1): 012501
