多尺度多层双曲超材料中体等离激元极化激元的光子带隙工程
光学
2014-07-09 v2
摘要
我们从理论上研究了大波矢波（体等离激元极化激元）在具有两级结构的多层双曲超材料中的传播。我们表明，当亚波长金属 - 介质多层膜（“子结构”）的参数在较大的波长尺度上被调制（“超结构化”）时，所得多尺度双曲超材料中体等离激元极化激元的传播会受到光子带隙现象的影响。通过改变超结构几何形状，可以对这类等离激元施加很大程度的控制。当这种几何形状是周期性的时，由于布拉格反射形成的阻带会出现在体等离激元带内。当在原本周期的超结构中引入腔层时，法布里 - 珀罗性质的共振峰会出现在阻带内。我们也考虑了更复杂的超结构几何形状。例如，发现分形康托尔型多尺度超材料在体等离激元带中表现出特征性的自相似光谱签名。多尺度双曲超材料被证明是大波矢体等离激元波的一个有前景的平台，无论它们是作为新型信息载体还是用于远场亚波长成像。
引用
@article{arxiv.1312.6010,
title = {Photonic band-gap engineering for volume plasmon polaritons in multiscale multilayer hyperbolic metamaterials},
author = {Sergei V. Zhukovsky and Alexei Orlov and Viktoriia E. Babicheva and Andrei V. Lavrinenko and J. E. Sipe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1312.6010},
year = {2014}
}
备注
12 pages, 10 figures, now includes Appendix A