基于金属狭缝-凹槽结构单向激发表面等离子体

单向激发表面等离子体,在光通信、集成光学、光刻等方面有着广泛的应用。从理论上提出了一种亚波长金属狭缝-凹槽结构,利用背照射的激发方式,在金属膜表面实现了单向激发表面等离子体。设计过程中采用时域有限差分法进行数值模拟。首先改变凹槽的深度和宽度使得通过凹槽传播的表面等离子体的电场强度达到最低,并利用散射矩阵理论解释了其物理机制。然后基于表面等离子体干涉原理,改变狭缝与凹槽之间的距离使向背离凹槽一边传播的表面等离子体干涉加强,从而使金属狭缝-凹槽结构实现单向激发表面等离子体,最大分束比可以达到8。