胡治朋， 刘　芬， 刘　柳, 张　渊

(华南师范大学华南先进光电子研究院，光及电磁波研究中心，广州 510006)



等离子体纳米结构Fano谐振的Q值计算研究

胡治朋， 刘芬， 刘柳, 张渊*

(华南师范大学华南先进光电子研究院，光及电磁波研究中心，广州 510006)

摘要：品质因子(Q值)是谐振模式电磁存储能力的一个重要评价指标，文中从定义出发得到了Q值的时域拟合公式，并结合时域有限差分方法对典型金属纳米结构以及Fano谐振各特征模式的Q值展开研究；此外，用较为简单方便的频域半高宽公式对上述结构进行了Q值计算. 通过对比2种方法得到的结果，发现尽管频域半高宽公式能够适用于简单的金属纳米结构谐振模式Q值计算，但在处理Fano谐振的Q值时将会带来较大的误差，有时甚至极大地偏离实际值导致计算结果失去意义. 文中采用的时域拟合Q值公式从谐振模式的本质出发，不受结构响应谱线型的影响，适用于各种情况下对谐振模式Q值的准确计算.

关键词：Q值; 金属纳米结构; 表面等离子体光子学; Fano谐振

Fano共振现象是FANO[1]在研究原子自电离现象时发现的. Fano共振的响应曲线与典型的Lorentz共振线型相差很大，因而这类共振模式有很多独特之处. 随着研究的深入，发现很多物理系统中都存在Fano共振现象，尤其在一些较复杂的金属纳米结构的光学响应谱中都可以观察到Fano共振的存在. 这类非对称的Fano共振模式因其独特的光学性质，近几年来受到了广泛的关注和研究，其应用……