1 南开大学 电子信息与光学工程学院 现代光学研究所, 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室, 天津 300350
2 天津大学 精密仪器与光电子工程学院, 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
采用电磁场有限元方法, 数值模拟了孔径型扫描近场光学显微镜(aperture Scanning Near-field Optical Microscopy, a-SNOM)在照明模式下的工作过程.针对金偶极天线结构, 改变天线 长度和纳米间隙尺寸, 计算了a-SNOM探针孔径的远场辐射速率随探针端面中心坐标变化的扫描曲线, 实现了超越a-SNOM探针通光孔径尺寸的天线金属纳米间隙的超分辨测量, 对于100 nm通光孔径的 探针, 可分辨最小尺寸为10nm(0.016倍波长)的金属间隙.通过对比金属和介质偶极天线的a-SNOM探针远场辐射速率测量的计算结果, 表明天线金属纳米间隙的超分辨测量的实现是由于金属间隙表面 等离激元的激发.
纳米光子学 偶极天线 扫描近场光学显微镜 分辨率 探针 间隙表面等离激元 远场辐射速率 Nanophotonics Dipole antenna Scanning near-field optical microscope Resolution Probe Gap surface plasmon polariton Radiative emission rate
1 南开大学 电子信息与光学工程学院 现代光学研究所, 天津 300350
2 天津大学 精密仪器与光电子工程学院 精密测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300072
基于有限元算法和Maxwell应力张量法, 分析了紧聚焦高斯光束照明下金基底表面的金纳米球所受光力。利用无结构的平整金基底, 被捕获的金纳米颗粒和金基底之间能够产生间隙表面等离激元和局域表面等离激元共振效应, 将电磁场局域在金球与金基底之间的纳米间隙内, 增强了金纳米球所受光力以及光阱刚度。通过研究入射光的偏振态、金纳米球的半径、基底类型以及聚焦光束焦点到基底表面距离对光力的影响, 得到了实现基底附近金纳米球稳定捕获以及获得最大光力的优化方案。
光镊 光阱刚度 间隙表面等离激元 径向偏振光 金纳米球 optical tweezer optical trap stiffness gap surface plasmon radially-polarized light Au nanosphere
1 安徽大学 计算智能与信号处理教育部重点实验室，安徽 合肥 230039
2 安徽省现代成像和显示技术重点实验室，安徽 合肥 230039
硅基液晶(LCOS)是最适合用于全息视频显示的空间光调制器之一，但是受限于小衍射角和低分辨率的特性，当前市场上的LCOS并不完全适用。近年来出现的超常表面(例如，间隙表面等离子体激元)具有独特的特性，提供了一种新的对光传播进行控制的方法。文中采用数值方法研究了在LCOS中插入超常表面结构，旨在解决小衍射角和低分辨率的问题。为了实用化，使用铝作为金属层、三氧化二铝层作为电介质层，生成GSP结构。首先，研究了铝在可见光频率的光学特性以及相应的法布里珀罗共振子模型。然后将初始GSP结构插入到LCOS中,得到液晶中的电场分布，进一步观察液晶中指向矢分布的变化。数值模拟的结果表明，所提出的结构对远场衍射光具有一定的影响，并且全息显示的视场角也发生一些改变。因此，这里提出的在LCOS装置中插入GSP的方案在技术上是可行的。
全息视频显示 硅基液晶 缝隙表面等离子体 法布里珀罗共振子模型 holographic video display liquid crystal on silicon gap-surface plasmon Fabry-Perot resonator model
