罗李娜，王勇凯，聂俊英，尹宝银，张中月

(陕西师范大学 物理学与信息技术学院，陕西 西安 710062)



金属半圆环/长板阵列的法诺共振特性

罗李娜，王勇凯，聂俊英，尹宝银*，张中月*

(陕西师范大学 物理学与信息技术学院，陕西 西安 710062)

摘要：本文设计了金属半圆环/长板阵列，并应用有限元方法研究了该阵列的透射特性。研究表明：由于半圆环与长板之间的电场耦合，在该阵列中产生了法诺共振现象。法诺共振峰强烈地依赖于半圆环/长板的结构参数和相对位置，并且法诺共振峰对周围介质折射率有着较高的灵敏度，最高可以达到862.5 nm/RIU。这些结果有助于设计基于法诺共振的微纳光子学器件。

关键词:局域表面等离激元；法诺共振；有限元方法

1引言

在原子系统中，一个离散激发态能级与一个连续激发态能级相叠加时，在特定的光频段会出现零吸收现象，并在原子系统的光谱中表现为非对称的线型，此现象被称为法诺共振(Fano Resonance)[1-2]。在金属微纳结构中，通过人工设计可以产生一个辐射明模式和一个非辐射暗模式来类比原子系统中的连续与离散能级。辐射明模式是一种线宽较宽的对称洛伦兹线型， 而非辐射暗模式是一种线宽较窄的非对称线型。明模式和暗模式在光谱范围内叠加产生干涉，从而在金属纳米结构中产生法诺共振现象。由于法诺共振现象在生物和化学传感、二次谐波产生、波导调制器和光学开关等方面的重要应用，近年来引起了人们的广泛关注和研究[3-7]。……