浅谈倏逝波.pdfVIP

科技资讯 2010 NO.13 SCIENCE TECHNOLOGY INFORMATION 工 业 技 术 浅谈倏逝波① 邓燕 ( 安徽建筑工业学院数理系 安徽合肥 2 3 0 6 0 1) 摘 要:倏逝波(Evanescent Wave)是一种非辐射近场波,包含很多近场精细结构信息,是近场光学研究的核心内容。倏逝波与表面等离 子体激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs) 的新颖结合,引起了研究者们的许多关注,在SPPs元器件和回路、纳米波导、SPPs光开关等 方面具有很广阔的应用前景。文章介绍了倏逝波的存在条件和相关性质,并简述了与SPPs结合的相关应用。 关键词:全反射 倏逝波 表面等离子体激元 中图分类号:O4 文献标识码:A 文章编号: 16 72 -3 7 9 1(2 0 10) 0 5 (a) -0 10 0 -02 一束光线从光密介质向光疏介质传播 被远端的光电探测器所接受, 从而获得物 幅沿z 方向衰减的平面波,称为倏逝波。当 时,若入射角大于临界角,入射光线将全部 体的近场信息。倏逝波和SPP s 的结合可探 光在介质1-介质2 界面上全反射时,介质2 反射回光密介质中,这种现象称为全反射。 究在近场光学中出现的新现象以及新颖的 中沿界面法线的平均能流密度为零, 即没 但实验表明, 在全反射时光波在反射面的 机制, 在纳米光子学器件方面的应用具有 有能量向光疏介质的深层传播;但光疏介 外侧并不立即消失,而是透射进入光疏介 很广泛的前景,如在SPP s传感器、SPP s光子 质中沿表面的平均能流密度不为零, 即有 [4 ～6] 质靠近界面附近很薄的一层表面, 沿界面 芯片等等 。 能量沿光疏介质的表面层传播, 其振幅随 传播一定距离,最后返回光密介质。那么这 进入光疏介质的深度而作指数衰减。在距 种存在于界面附近的光波称为倏逝波。 1 倏逝波的存在条件和性质 离界面z d k 1 处,倏逝波的振幅衰减为 z 倏逝波是一种非辐射近场波, 包含很 图1所示,单色平面波的入射面为y= 0 界面处的 1 倍,所以一般将距离 作为倏 e dz 多近场精细结构信息, 作为近场光学研究 (xz) 平面,入射角为 ,介质1和介质2 的分 逝波存在的介质层厚度, 称为有效深度或 1 的核心内容,在近场光学显微镜、光纤倏逝 界面为z = 0 (xy ) 平面, 且n1 n2 , 则有: 穿透深度, 其大小可表示为: