亚波长金属槽阵列表面电磁场增强

发布时间：2018-12-14 01:45

【摘要】：针对表面增强拉曼散射的应用,采用严格耦合波分析方法研究了亚波长金属槽阵列的表面电磁场增强效应。模拟阵列周期和槽深对阵列槽口处电磁场增强的影响,明确了结构内部共振效应对电磁场增强的贡献,分析了亚波长金属槽阵列拉曼散射的平均增强效果及阵列外空间中电磁场增强的有效作用范围。研究表明,在槽内共振效应的影响下,亚波长金属槽阵列在一个周期内的拉曼散射增强因子可达106数量级,并在垂直距离阵列表面1/5波长的范围内可得到明显的电磁场增强,超出该范围增强因子将迅速衰减到1的数量级。数值结果表明阵列表面电磁场增强几乎不受贵金属类型的影响。
[Abstract]:Aiming at the application of surface-enhanced Raman scattering, the enhancement effect of surface electromagnetic field of subwavelength metal slot array is studied by using the rigorous coupled wave analysis method. The effects of array period and slot depth on the enhancement of electromagnetic field at the slot are simulated, and the contribution of internal resonance effect to the enhancement of electromagnetic field is clarified. The average enhancement effect of Raman scattering and the effective range of electromagnetic field enhancement in the outer space of the subwavelength metal groove array are analyzed. The results show that the Raman scattering enhancement factor of the subwavelength metal groove array can reach 106 orders of magnitude in one period under the influence of the resonance effect in the cell. In the range of 1 / 5 wavelength of vertical distance array surface, obvious enhancement of electromagnetic field can be obtained, beyond which the enhancement factor will rapidly decrease to the order of 1. The numerical results show that the enhancement of electromagnetic field on the array surface is almost independent of the noble metal type.
【作者单位】： 天津工业大学电子与信息工程学院;天津市光电检测技术与系统重点实验室;天津理工大学理学院;承德医学院附属医院;
【基金】：国家自然科学基金青年基金(61605144) 天津市应用基础与前沿技术研究计划(14JCQNJC01900,14JCQNJC01800) 天津市高等学校科技发展基金(20130904)
【分类号】：O657.37

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本文编号：2377679