超材料/等离子体粒子线性链作为亚衍射光学纳米传输线的理论

本文讨论了超材料/等离子体小粒子线性阵列作为纳米级光学纳米传输线的导波特性理论，并进行了详细分析，包括材料损耗的影响。在偶极近似假设下（该近似在本文关注的几何结构中已被证明是准确的），我们推导了此类阵列中本征模式色散的闭式解析表达式。在包含材料损耗的情况下，通过研究此类色散关系的性质，解析推导了最小吸收和最大带宽的条件。给出了包含欧姆吸收和频率色散的实际材料的数值示例。本文讨论的解析性质也为理解此类阵列中亚衍射导波的机制及其基本物理极限提供了进一步的物理见解。讨论了引导具有亚波长横向限制和合理低衰减光束的可能性，为该技术在微波、红外和光学频率下的潜在应用提供了可能。以纳米电路概念对这些结果进行了解释，并展望了向二维和三维纳米传输线光学超材料的可能扩展。