Исследование спектрального отклика слоистых металло-диэлектрических структур, поддерживающих асимметричные моды поверхностных плазмон-поляритонов в оптическом и ИК диапазонах

Abstract

В настоящей работе проводится анализ резонансных характеристик мод поверхностных плазмон-поляритонов (ППП) на основе известных оптических свойств ряда материалов с помощью Фано аппроксимации отклика плазмонных структур. Исследуются конфигурации двуслойных структур типа воздух-металл и вода-металл, вдоль границы раздела сред которых поддерживается распространение моды ППП. Также исследуется спектральный отклик трехслойных структур, в конфигурации Кречмана, поддерживающих моды ППП. В работе осуществлена проверка соответствия Фано аппроксимации отклика структур результатам расчета резонансных характеристик плазмонных структур в рамках строгой электромагнитной теории. Проводятся оценки дисперсии мод ППП, максимального усиления ближнего поля на поверхности, величин углов и ширин ППП резонанса на полувысоте, а также чувствительности в рамках плазмонных сенсорных структур к изменению показателя преломления одного из слоев в видимом и инфракрасном диапазонах спектра.