| 金属镜面上纳米光学天线阵列自发辐射增强与定向辐射 |
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| 引用本文： | 苏宇航,张炼,陶灿,王宁,马平准,钟莹,刘海涛.金属镜面上纳米光学天线阵列自发辐射增强与定向辐射[J].物理学报,2023(7):382-395. |
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| 作者姓名： | 苏宇航 张炼 陶灿 王宁 马平准 钟莹 刘海涛 |
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| 作者单位： | 1. 南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所;2. 南开大学天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室;3. 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 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(批准号:62075104,61775105)资助的课题~~； |
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| 摘 要： | 本文提出一种金属镜面上纳米光学天线阵列结构,天线采用金纳米立方体,单个点辐射源位于天线和金镜面之间的纳米间隙内.天线和金镜面之间的纳米间隙支持间隙表面等离激元,能够增强自发辐射速率;同时,周期排布的纳米天线支持表面晶格共振(surface lattice resonance, SLR),通过适当设计阵列周期,可实现沿垂直于基底方向的远场定向辐射.本文结合阵列扫描法(array scanning method, ASM)和全波严格数值方法,计算了辐射源的自发辐射速率.对于远场辐射强度角分布的计算,本文给出了互易定理方法的严格表述和证明过程,该证明过程不同于已有文献中的证明过程,对于无限大周期结构具有更严格的适用性,或者具有更低的计算量.本文提出的天线结构和设计方法可用于指导设计高速、高亮度、定向辐射光源.
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| 关 键 词： | 金属镜面上纳米光学天线阵列 自发辐射增强 远场定向辐射 互易定理 |
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