DOI: https://doi.org/10.35681/1560-9189.2015.17.1.100303

Високоефективне збудження ближньопольового зонда на основі оптичної плазмонної мікросмужкової лінії з використанням коннектора SU-8

E. M. Morozov, A. S. Lapchuk

Анотація


Запропоновано і досліджено конструкцію ефективного торцевого з’єднання оптоволоконного зонда з ближньопольовим зондом на основі оптичної плазмонної мікросмужкової лінії (БЗОПМЛ) із використанням коннектора SU-8. На основі чисельного аналізу було проведено оптимізацію запропонованої конструкції коннектора SU-8 і показано, що ефективність передачі енергії та про-пускна здатність коннектора SU-8 на довжині хвилі 405 нм складають 79 % і 73 % відповідно. Розраховане значення ефективності збудження фундаментальної квазі-ТМ00-моди в БЗОПМЛ склало 68 %. Запропонована конструкція з’єднання оптоволоконного зонда з БЗОПМЛ із використанням коннектора SU-8 і принцип її оптимізації можуть бути використані при розробці ближньопольових плазмонних пристроїв. Іл.: 11. Бібліогр.: 15 найм.

Ключові слова


ближньопольові плазмонні пристрої; ближньопольовий зонд на основі оптичної плазмонної мікросмужкової лінії; коннектор SU-8; ефективність збудження

Повний текст:

PDF

Посилання


Gramotnev D.K. Plasmonics beyond the diffraction limit / D.K. Gramotnev, S.I. Bozhevolnyi // Nature Photonics. — 2010. — Vol. 4. — P. 83–91.

Lapchuk A.S. Mode propagation in optical nanowaveguides with dielectric cores and surrounding metal layers / A.S. Lapchuk, D.H. Shin, H.S. Jeong [et al.] // Appl. Opt. — 2005. — Vol. 44(35). — P. 7522–7531.

Gramotnev D.K. Nanofocusing of electromagnetic radiation / D.K. Gramotnev, S.I. Bozhevolnyi // Nature Photonics. — 2014. — Vol. 8. — P. 13–22.

Berini P. Long-range surface plasmon polaritons / P. Berini // Adv. Opt. Photon. — 2009. — Vol. 1. — P. 484–588.

Lapchuk A.S. Numerical simulation of characteristics of near-field microstrip probe having pyramidal shape / A.S. Lapchuk, S.-K.Yun, V.Yurlov [et al.] // JOSA A. — 2007. — Vol. 24 (8). — P. 2407–2417.

Analysis of near-field method for optical data storage using microstrip probe under illumination and illumination-collection mode / Ye.M. Morozov, A.A. Kryuchyn, V.V. Petrov, A.S. Lapchuk // Proc. SPIE 9201, Optical Data Storage 2014. — 2014. — Article ID 920111. — 14 p.

Lapchuk A.S. Estimation of оptical еfficiency of a near-field optical microscope on the basis of a simplified mathematical model / A.S. Lapchuk // J. Opt. A: Pure Appl. — 2001. — Vol. Opt. 3. — P. 455–459.

Ditlbacher H. Efficiency of local light-plasmon coupling / H. Ditlbacher, J.R. Krenn, A. Hohenau, A. Leitner, and F.R. Aussenegg // Appl. Phys. Lett. — 2003. — Vol. 83(18). — P. 3665–3667.

Raether H. Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings / H. Raether. — Springer-Verlag. — 1988 — 135 p.

Andrew P. Energy transfer across a metal film mediated by surface plasmon polaritons / P. Andrew, W.L. Barnes // Science. — 2004. — Vol. 306(5698). — P. 1002–1005.

Surface plasmon mediated emission from organic light-emitting diodes / P.A. Hobson, S. Wed-ge, J.A. Wasey [et al.] // Adv. Mater. — 2002. — Vol. 14(19). — P. 1393–1396.

A silicon-based electrical source of surface plasmon polaritons / R.J. Walters, R.V.A. van Loon, I. Brunets [et al.] // Nat. Mater. — 2010. — Vol. 9(1). — P. 21–25.

Kim S.K. An integrated surface-plasmon source / S.K. Kim, I. Vurgaftman, R.A. Flynn [et al.] // Optics Express. — 2010. — Vol. 18(10). — P. 10609–10615.

Kinzel E. High efficiency excitation of plasmonic waveguides with vertically integrated resonant bowtie apertures / E. Kinzel, X. Xu // Optics Express. — 2009. — Vol. 17(10). — P. 8036–8045.

Nanofocusing in a metal–insulator–metal gap plasmon waveguide with a three-dimensional linear taper / H. Choo, M.-K. Kim, M. Staffaroni [et al.] // Nature Photonics. — 2012. — Vol. 6. — P. 838–844.