Разработка метода абсорбционной спектрометрии поверхностных плазмон-поляритонов в терагерцовом диапазоне
Автор: Никитин Алексей Константинович, Герасимов В.В., Князев Б.А., Хасанов И.Ш.
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Работы с конференции
Статья в выпуске: 4 т.28, 2018 года.
Бесплатный доступ
В статье описаны достижения в области разработки устройств для генерации поверхностных плазмон-поляритонов (ППП) терагерцового (ТГц) диапазона излучением перестраиваемого по частоте внешнего источника, а также промера поля ППП и определения их длины распространения. Реализована характерная высоким соотношением сигнал/шум схема абсорбционного ППП-спектрометра с неподвижными элементами преобразования излучения и зеркальной линией задержки для изменения расстояния пробега ППП по образцу.
Поверхностные плазмон-поляритоны, терагерцовое излучение, поверхностные электромагнитные волны, абсорбционная спектроскопия, тонкие слои
Короткий адрес: https://sciup.org/142217034
IDR: 142217034 | УДК: 535.016; | DOI: 10.18358/np-28-4-i3038
Development of the surface plasmon-polaritons absorption spectrometry method in the terahertz range
The article describes achievements in the development of devices for the generation of surface plasmon-polaritons (SPPs) of the terahertz (THz) range by radiation of the external source tunable in frequency, as well as for measuring the field of SPPs and determining their propagation length. The characteristic high signal-to-noise ratio scheme of the absorption SPP spectrometer with fixed radiation coupling elements and a mirror delay line for changing the SPP run distance is implemented.
Список литературы Разработка метода абсорбционной спектрометрии поверхностных плазмон-поляритонов в терагерцовом диапазоне
- Bell R.J., Alexander R.W., Ward C.A., Tyler I.L. Introductory theory for surface electromagnetic wave spectroscopy//Surface Science. 1975. Vol. 48, no. 1. P. 253-287 DOI: 10.1016/0039-6028(75)90321-0
- Поверхностные поляритоны. Электромагнитные волны на поверхностях и границах раздела сред/Под ред. В.М. Аграновича и Д.Л. Миллса. М.: Наука, 1985. 525 с.
- Bhasin K., Bryan D., Alexander A.W., Bell A.J. Absorption in the infrared of surface electromagnetic waves by adsorbed molecules on a copper surface//J. Chem. Physics. 1976. Vol. 64, no. 12. P. 5019-5025 DOI: 10.1063/1.432174
- Zhizhin G.N., Yakovlev V.A. Broad-band spectroscopy of surface electromagnetic waves//Physics Reports. 1990. Vol. 194, no. 5/6. P. 281-289 DOI: 10.1016/0370-1573(90)90027-Y
- Terahertz Spectroscopy and Imaging/Ed. by Peiponen K.-E., Zeitler J.A., Kuwata-Gonokami M. Springer series in optical sciences. 2013. Book 171. 644 p.
- Gerasimov V.V., Knyazev B.A., Lemzyakov A.G., Nikitin A.K., Zhizhin G.N. Growth of terahertz surface plasmon propagation length due to thin-layer dielectric coating//JOSA (B). 2016. Vol. 33, no. 11. Р. 2196-2203 DOI: 10.1364/JOSAB.33.002196
- Zenneck J. Über die Fortpflanzung einer electromagnetischer Wellen längs einer ebenen Leiterfläche und ihre Beziehung zur drahtlosen Telegraphie//Ann. Physik. 1907. Vol. 23, no. 5. P. 846-866.
- Sommerfeld A. Ausbreitung der Wellen in der drahtlosen Telegraphie//Ann. Physik. 1909. Vol. 28, no. 4. P. 665-736.
- Fano U. The theory of anomalous diffraction gratings and of quasi-stationary waves on metallic surfaces//JOSA. 1941. Vol. 31. P. 213-222.
- Кукушкин А.В., Рухадзе А.А. Об условии существования быстрой поверхностной волны//Успехи физических наук. 2012. Т. 182, № 11. С. 1205-1215 DOI: 10.3367/UFNr.0182.201211f.1205
- Dragoman M., Dragoman D. Plasmonics: Applications to nanoscale optical devices//Progress in Quantum Electronics. 2008. Vol. 32. Р. 1-41 DOI: 10.1016/j.pquantelec.2007.11.001
- Ordal M.A., Bell R.J., Alexander R.W. et al. Optical properties of fourteen metals in the infrared and far infrared: Al, Co, Cu, Au, Fe, Pb, Mo, Ni, Pd, Pt, Ag, Ti, V, and W//Applied Optics. 1985. Vol. 24, no. 24. P. 4493-4499 DOI: 10.1364/AO.24.004493
- Barnes W.L. Surface plasmon-polariton length scales: a route to sub-wavelength optics//J. Optics A. 2006. Vol. 8. P. S87-S93 DOI: 10.1088/1464-4258/8/4/S06
- Жижин Г.Н., Москалёва М.А., Шомина Е.В., Яковлев В.А. Селективное поглощение ПЭВ, распространяющейся по металлу в присутствии тонкой диэлектрической плёнки//Письма в ЖЭТФ. 1976. T. 24, № 4. C. 221-225.
- Chabal Y.J. Surface infrared spectroscopy//Surface Science Reports. 1988. Vol. 8. P. 211-357 DOI: 10.1016/0167-5729(88)90011-8
- Nazarov M., Garet F., Armand D., Shkurinov A., Coutaz J.-L. Surface plasmon THz waves on gratings//Comptes Rendus Physique. 2008. Vol. 9, no. 2. P. 232-247.
- O’Hara J.F., Averitt R.D., Taylor A.J. Prism coupling to terahertz surface plasmon polaritons//Optics Express. 2005. Vol. 13, no. 16. P. 6117-6126 DOI: 10.1364/OPEX.13.006117
- Жижин Г.Н., Никитин А.К., Богомолов Г.Д. и др. Поглощение поверхностных плазмонов ТГц диапазона в структуре "металл -покровный слой -воздух"//Оптика и спектроскопия. 2006. Т. 100, № 5. С. 798-802.
- Герасимов В.В., Князев Б.А., Никитин А.К., Никитин В.В. Способ индикации дифракционных спутников поверхностных плазмонов терагерцового диапазона//Письма в ЖТФ. 2010. Т. 36, № 21. С. 93-101 DOI: 10.1134/s1063785010110131
- Stegeman G.I., Wallis R.F., Maradudin A.A. Excitation of surface polaritons by end-fire coupling//Optics Letters. 1983. Vol. 8, no. 7. P. 386-388 DOI: 10.1364/OL.8.000386
- Gerasimov V.V., Knyazev B.A., Nikitin A.K., Zhizhin G.N. Experimental investigations into capability of terahertz surface plasmons to bridge macroscopic air gaps//Optics Express. 2015. Vol. 23, no. 26. P. 33448-33459 DOI: 10.1364/OE.23.033448
- Герасимов В.В., Князев Б.А., Никитин А.К. Отражение монохроматических поверхностных плазмон-поляритонов ТГц диапазона плоским зеркалом//Квантовая электроника. 2017. Т. 47, № 1. С. 65-70 DOI: 10.1070/QEL16178
- Никитин А.К., Князев Б.А., Герасимов В.В. Устройство для измерения длины распространения инфракрасных ПЭВ. Патент RU 2645008, Бюл. 5 от 15.02.2018.
