ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПЛАЗМОН-ПОЛЯРИТОНОВ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКЕ
Аннотация
Представлены результаты экспериментальных исследований плазмон-стимулированного преобразования (конверсии) поляризации излучения для Au-решеток с различным соотношением периода решетки и длины волны возбуждения (в том числе впервые исследуемых высокочастотных, для которых отношение длины волны к периоду близко к 2), а также с различной глубиной модуляции. Решетки для исследований изготовлены с помощью интерференционной литографии с использованием халькогенидных фоторезистов. Эффект конверсии поляризации изучен с помощью измерения угловых зависимостей (от угла падения и азимутального угла) зеркального отражения линейно поляризованного монохроматического излучения He-Ne-лазера. Установлено, что для низкочастотных решеток с периодом, большим длины волны, а также решеток с промежуточной частотой (период решетки несколько меньше длины волны) максимальная эффективность преобразования p-поляризованного излучения в s-поляризованное достигается при азимуте ~45° и определяется глубиной модуляции. Однако для высокочастотных решеток, на которых поверхностные плазмон-поляритоны возбуждаются при больших углах падения и азимутальных углах, значительно меньших 45°, интенсивность полученной s-компоненты на порядок меньше, чем для более низкочастотных решеток. Таким образом, эффективность конверсии поляризации, стимулированной возбуждением поверхностных плазмонов, определяется не только глубиной модуляции решетки h/d, но и отношением длины волны возбуждающего света к периоду решетки λ/d.
Об авторах
И. З. Индутный
Институт физики полупроводников им. В. Е. Лашкарёва НАН Украины
Украина
03028, Киев, просп. Науки, 41
Украина
03028, Киев, просп. Науки, 41
В. И. Минько
Институт физики полупроводников им. В. Е. Лашкарёва НАН Украины
Украина
03028, Киев, просп. Науки, 41
Украина
03028, Киев, просп. Науки, 41
Н. В. Сопинский
Институт физики полупроводников им. В. Е. Лашкарёва НАН Украины
Украина
03028, Киев, просп. Науки, 41
Украина
03028, Киев, просп. Науки, 41
Е. В. Свеженцова
Институт физики полупроводников им. В. Е. Лашкарёва НАН Украины
Украина
03028, Киев, просп. Науки, 41
Украина
03028, Киев, просп. Науки, 41
Список литературы
1. R. W. Wood. Phil. Mag., 4, N 21 (1902) 396—402
2. U. Fano. J. Opt. Soc. Am., 31, N 3 (1941) 213—222
3. T. Inagaki, M. Motosuga, K. Yamamori, E. T. Arakawa. Phys. Rev. B, 28, N 4 (1983) 1740—1744
4. G. P. Bryan-Brown, J. R. Sambles, M. C. Hutley. J. Mod. Opt., 37, N 7 (1990) 1227—1232
5. R. A. Watts, J. R. Sambles. J. Mod. Opt., 44, N 6 (1997) 1231—1241
6. S. J. Elston, G. P. Bryan-Brown, J. R. Sambles. Phys. Rev. B, 44, N 12 (1991) 6393—6400
7. S. J. Elston, G. P. Bryan-Brown, T. W. Preist, J. R. Sambles. Phys. Rev. B, 44, N 7 (1991) 3483—3485
8. I. R. Hooper, J. R. Sambles. Opt. Lett., 27, N 24 (2002) 2152—2154
9. S. S. Stafeev, V. V. Kotlyar, A. G. Nalimov, M. V. Kotlyar, L. O’Faolain. Photon. Nanostruct.: Fundam. Appl., 27 (2017) 32—41
10. A. San-Blas, N. Casquero, N. Pérez, M. Martínez-Calderon, L. Sanchez-Brea, J. Buencuerpo, S. M. Olaizola, A. Rodríguez. Proc. SPIE, 10906, (2019) 109061H; doi 10.1117/12.2506982
11. F. Romanato, L. K. Hong, H. K. Kang, C. C. Wong, Z. Yun, W. Knoll. Phys. Rev. B, 77, N 24 (2008) 245435
12. E. Gazzola, L. Brigo, G. Zacco, P. Zilio, G. Ruffato, G. Brusatin, F. Romanato. Plasmonics, 9, N 4 (2014) 867—876
13. В. А. Данько, И. З. Индутный, В. И. Минько, П. Е. Шепелявый. Автометрия, 46, № 5 (2010) 103—112 [V. A. Dan’ko, I. Z. Indutnyi, V. I. Min’ko, P. E. Shepelyavyi. Optoelectron. Instrument. Proc., 46, N 5 (2010) 483—490]
14. V. Dan’ko, M. Dmitruk, I. Indutnyi, S. Mamykin, V. Myn’ko, M. Lukaniuk, P. Shepeliavyi, P. Lytvyn. Nanoscale Res. Lett., 10 (2015) 497
15. I. Z. Indutnyi, A. V. Stronski, S. A. Kostioukevich, P. F. Romanenko, P. E. Shepeljavi, I. I. Robur. Opt. Eng., 4, N 34 (1995) 1030—1039
16. A. P. Hibbins, J. R. Sambles, C. R. Lawrence. J. Mod. Opt., 45, N 5 (1998) 1019—1028
17. Н. Л. Дмитрук, В. Г. Литовченко, В. Л. Стрижевский. Поверхностные поляритоны в полупроводниках и диэлектриках, Киев, Наукова думка (1989) 74—75
18. P. B. Johnson, R. W. Christy. Phys. Rev. B, 6, N 12 (1972) 4370—4379
19. G. P. Bryan-Brown, S. J. Elston, J. R. Sambles. Proc. SPIE, 1545 (1991) 167—178
20. I. Indutnyi, Yu. Ushenin, D. Hegemann, M. Vandenbossche, V. Myn’ko, M. Lukaniuk, P. Shepeliavyi, A. Korchovyi, R. Khrystosenko. Nanoscale Res. Lett., 11 (2016) 535
Рецензия
Для цитирования:
Индутный И.З., Минько В.И., Сопинский Н.В., Свеженцова Е.В. ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ПОЛЯРИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ПРИ ВОЗБУЖДЕНИИ ПОВЕРХНОСТНЫХ ПЛАЗМОН-ПОЛЯРИТОНОВ НА МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКЕ. Журнал прикладной спектроскопии. 2019;86(6):947-953.
For citation:
Indutnyi I.Z., Mynko V.I., Sopinskyy M.V., Svezhentsova K.V. POLARIZATION TRANSFORMATION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION AT EXCITATION OF SURFACE PLASMON-POLARITONS ON A METALLIC GRATING. Zhurnal Prikladnoii Spektroskopii. 2019;86(6):947-953. (In Russ.)
Просмотров: 259
Послать статью по эл. почте 