【摘 要】
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亚波长光学的兴起与发展,为各种亚波长光学器件的研究提供了平台。金属/介质/金属(MDM)波导以其制作简单、易于研究、便于数值分析的特点赢得了越来越多的关注。本文集中研究一
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亚波长光学的兴起与发展,为各种亚波长光学器件的研究提供了平台。金属/介质/金属(MDM)波导以其制作简单、易于研究、便于数值分析的特点赢得了越来越多的关注。本文集中研究一维梯形MDM波导,重点给出结构的透射率与入射波长、各结构参数的变化关系,目的在于探究结构的单透性。首先,利用模式展开方法讨论了理想金属梯形单缝中,缝宽变化处或接口处的透射性质。我们将入射光源设定在狭缝内,以保证正反入射条件一致。计算发现对于参数确定的结构,无论对称与否,均存在一临界波长。当入射波长小于该临界波长时,光由两端入射时得到的透射率差别很大,而且两缝宽差别越大,透射率差别越大,具有单透性;入射波长大于该临界波长时,得到的透射率大小相等,且趋于一稳定值,不具有单透性,我们通过理论推导得到了此稳定透射率与两缝宽比的关系。其次,利用模式展开法推导了光从无限大空间入射时,一维梯形缝阵列结构的透射率的一般表达式,并分别计算和讨论了梯形单缝、梯形双缝和梯形光栅的透射率随入射波长、狭缝宽度和金属膜厚度的变化关系。我们发现,亚波长条件下,结构确定时,同一波长的光分别从正反入射时,结构透过的能量相等,即不具有单透性。这三种结构的透射率随入射波长的变化曲线均是一系列透射峰,这些透射峰可以分为两组,一组峰值较大,一组峰值较小。梯形双缝和梯形光栅的透射率受梯形单缝间距离的影响,随着距离的增大,透射率均随之上下振荡着逐渐减小。
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