Формирование высокочастотных интерференционных картин мод диэлектрических фотонных кристаллов при резонансах Фабри-Перо
Автор: Кадомина Елена Андреевна, Безус Евгений Анатольевич, Досколович Леонид Леонидович
Журнал: Компьютерная оптика @computer-optics
Рубрика: Дифракционная оптика, оптические технологии
Статья в выпуске: 3 т.41, 2017 года.
Бесплатный доступ
Предложена дифракционная структура для формирования высокочастотных интерференционных картин затухающих электромагнитных волн в задачах фотолитографии, основанная на интерференции «объемных» мод диэлектрических фотонных кристаллов при резонансах Фабри-Перо. Для предсказания положений резонансов Фабри-Перо предложен простой подход к описанию дифракции плоской волны на фотонном кристалле из конечного числа периодов, основанный на представлении поля внутри фотонного кристалла в виде суперпозиции двух «объемных» мод фотонного кристалла, распространяющихся в противоположных направлениях. Результаты работы могут найти применение при создании новых устройств для ближнепольной интерференционной фотолитографии.
Фотонный кристалл, блоховская поверхностная волна, резонанс фабри-перо, плазмонная мода, ближнее поле, уравнения максвелла
Короткий адрес: https://sciup.org/140228612
IDR: 140228612 | DOI: 10.18287/2412-6179-2017-41-3-322-329
Generation of high-frequency interference patterns of evanescent electromagnetic waves at Fabry-Perot resonances in dielectric photonic crystals
A diffraction structure for generating high-frequency interference patterns of evanescent electromagnetic waves based on the interference of “volume” modes of dielectric photonic crystals at Fabry-Perot resonances is discussed. For the prediction of the angular locations of the Fabry-Perot resonances, a simple approach for the description of diffraction of a plane electromagnetic wave by a finite photonic crystal is proposed, which is based on the representation of the field inside the photonic crystal in the form of superposition of two counterpropagating “volume” modes of the photonic crystal. The results obtained may find an application in the design of new near-field interference lithography devices.
Список литературы Формирование высокочастотных интерференционных картин мод диэлектрических фотонных кристаллов при резонансах Фабри-Перо
- Laux, E. Plasmonic photon sorters for spectral and polarimetric imaging/E. Laux, C. Genet, T. Skauli, T.W. Ebbesen//Nature Photonics. -2008. -Vol. 2. -P. 161-164. - DOI: 10.1038/nphoton.2008.1
- Mahboub, O. Optimization of bull’s eye structures for transmission enhancement/O. Mahboub, S. Palacios, C. Genet, F. Garcia-Vidal, S. Rodrigo, L. Martin-Moreno, T. Ebbesen//Optics Express. -2010. -Vol. 18, Issue 11. -P. 11292-11299. - DOI: 10.1364/OE.18.011292
- Emadi, A. Linear variable optical filter-based ultraviolet microspectrometer/A. Emadi, H. Wu, G. de Graaf, P. Enoksson, J.H. Correia, R. Wolffenbuttel//Applied Optics. -2012. -Vol. 51, Issue 19. -P. 4308-4315. - DOI: 10.1364/AO.51.004308
- Кадомина, Е.А. Спектрально-селективное усиление ближнего поля в фотоннокристаллической структуре с дифракционной решёткой/Е.А. Кадомина, Е.А. Безус, Л.Л. Досколович//Компьютерная оптика. -2015. -Т. 39, № 4. -С. 462-468. - DOI: 10.18287/0134-2452-2015-39-4-462-468
- Piliarik, M. Surface plasmon resonance (SPR) sensors: approaching their limits?/M. Piliarik, J. Homola//Optics Express. -2009. -Vol. 17, Issue 19. -P. 16505-16517. - DOI: 10.1364/OE.17.016505
- Sinibaldi, A. Direct comparison of the performance of Bloch surface wave and surface plasmon polariton sensors/A. Sinibaldi, N. Danz, E. Descrovi, P. Munzert, U. Schulz, F. Sonntag, L. Dominici, F. Michelotti//Sensors and Actuators B: Chemical. -2012. -Vol. 174. -P. 292-298. - DOI: 10.1016/j.snb.2012.07.015
- Li, Y. Phase-sensitive Bloch surface wave sensor based on variable angle spectroscopic ellipsometry/Y. Li, T. Yang, Z. Pang, G. Du, S. Song, S. Han//Optics Express. -2014. -Vol. 22, Issue 18. -P. 21403-21410. - DOI: 10.1364/OE.22.021403
- Кадомина, Е.А. Резонансные фотонно-кристаллические структуры с дифракционной решёткой для измерения показателя преломления среды/Е.А. Кадомина, Е.А. Безус, Л.Л. Досколович//Компьютерная оптика. -2016. -Т. 40, № 2. -С. 164-172. - DOI: 10.18287/2412-6179-2016-40-2-164-172
- Luo, X. Surface plasmon resonant interference nanolithography technique/X. Luo, T. Ishihara//Applied Physics Letters. -2004. -Vol. 84(23). -P. 4780-4782. - DOI: 10.1063/1.1760221
- Liu, Z.W. Surface plasmon interference nanolithography/Z.W. Liu, Q.H. Wei, X. Zhang//Nano Letters. -2006. -Vol. 5, Issue 5. -P. 957-961. - DOI: 10.1021/nl0506094
- Кадомина, Е.А. Формирование одномерных интерференционных картин блоховских поверхностных волн/Е.А. Кадомина, Е.А. Безус, Л.Л. Досколович//Журнал технической физики. -2016. -Т. 86, Вып. 9. -С. 107-112.
- Murukeshan, V.M. Nano-scale three dimensional surface relief features using single exposure counterpropagating multiple evanescent waves interference phenomenon/V.M. Murukeshan, J.K. Chua, S.K. Tan, Q.Y. Lin//Optics Express. -2008. -Vol. 16, Issue 18. -P. 13857-13870. - DOI: 10.1364/OE.16.013857
- Yu, L. Manipulating Bloch surface waves in 2D: a platform concept-based flat lens/L. Yu, E. Barakat, T. Sfez, L. Hvozdara, J.D. Francesco, H.P. Herzig//Light: Science & Applications. -2014. -Vol. 3. -P. e124-e127. - DOI: 10.1038/lsa.2014.5
- Saldana, X.I. Electromagnetic surface waves in semi-infinite superlattices/X.I. Saldana, G.G. de la Cruz//Journal of the Optical Society of America A. -1991. -Vol. 8(1). -P. 36-40. - DOI: 10.1364/JOSAA.8.000036
- Безус, Е.А. Фазовая модуляция поверхностных электромагнитных волн c помощью дифракционного микрорельефа на границе одномерного фотонного кристалла/Е.А. Безус, Л.Л. Досколович, Д.А. Быков, В.А. Сойфер//Письма в ЖЭТФ. -2014. -Т. 99, № 2. -С. 67-71. - DOI: 10.7868/S0370274X14020027
- Dyakonov, M.I. New type of electromagnetic wave propagating at an interface/M.I. Dyakonov//Soviet Physics, JETP. -1988. -Vol. 67, No. 4. -P. 714-716.
- Moharam, M.G. Stable implementation of the rigorous coupled-wave analysis for surface-relief gratings: enhanced transmittance matrix approach/M.G. Moharam, D.A. Pommet, E.B. Grann, T.K. Gaylord//Journal of the Optical Society of America A. -1995. -Vol. 12, Issue 5. -P. 1077-1086. - DOI: 10.1364/JOSAA.12.001077
