基于线阵排列的变角度聚焦透镜

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1、为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。基于线阵排列的变角度聚焦透镜　　摘要：该文利用有限时域差分法，基于线阵排列的多缝设计了一款等效的表面等离透镜。该透镜在0～90o的线偏振光的照射下都可以在相同的位置获得聚焦。理论分析和数值模拟给出了相应的证明，通过不断改进矩形孔阵列之间的夹角，可以增强聚焦点的强度。　　关键词：表面等离激元；纳米结构；偏振；等离子体聚焦　　中图分类号：文献标识码：A文章编号：1

2、009--0233-02　　VariableAnglePlasmonicsFocusingLensBasedonLineArray　　LIPei-yu，TENGShu-yun　　　　Abstract：Basedonthemulti-slitarray，anequivalentplasmoniclensisdesignedinthispaper.Weusethemethodoffinitedifferencetimedomainsolutiontoverifyourconception.Thelenscangetfocusingatth

3、esamepositionwith0to90olinearlypolarizationlight.Theoreticalanalysisandnumericalsimulationgivethecorrespondingproof.Andtheintensityofthefocusspotwillincreasebycontinuouslyadjustingtheanglebetweenthe为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康

4、教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校进行培训，熟悉系统的使用和维护。rectangulararrayofholes.　　Keywords：plasmonics；nanostructure；polarization；plasmonicfocus　　1概述　　表面等离激元是一种在金属和电介质界面上传播的电磁波，其强度随着离开界面的距离而呈指数衰减[1-3]。表面等离子体激元局域增强的特性以

5、及受金属微纳米结构调控的特征引发了人们对光学超表面的研究热潮[4，5]。通过设计不同的金属表面微结构实现异常透射[6]、负折射[7]、偏振变换[8]、光学涡旋[9]和超分辨聚焦与成像[10-13]。　　近年来，通过激发和操控表面等离子体激元实现表面亚波长聚焦引起人们的广泛关注，人们采用不同结构分别在圆偏振光、径向偏振光、涡旋光和线偏振光照明下实现等离聚焦[14，15]。Chenal设计了阿基米德螺旋结构实现了左圆偏振入射时表面等离激元的焦点[16]。Seung-yeolLeeetal设计了双排的纳米狭缝阵列结构实现了左右圆偏振入射时焦

6、点的左右切换[17]。基于环状缝在径向偏振光照明表面等离激元相干的特点，AvnerYanaietal设计了同心环状结构实现了径向偏振入射时增强的等离聚焦[18]。针对于焦点固定的局限性，G.H.Yuantet为了充分发挥“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备的作用，我们不仅把资源运用于课堂教学，还利用系统的特色栏目开展课外活动，对学生进行安全教育、健康教育、反邪教教育等丰富学生的课余文化生活。为了确保“教学点数字教育资源全覆盖”项目设备正常使用，我校做到安装、教师培训同步进行。设备安装到位后，中心校组织各学点管理人员统一到县教师进修学校

7、进行培训，熟悉系统的使用和维护。al设计了弧状缝在不同拓扑荷涡旋光的照明下实现了焦点的横向移动[19]。然而对于以上这些结构的入射光束不如线偏振光容易获取。因此，LeileiYinetal设计了沿圆弧排列的圆孔阵列在对称方向的线偏振光照明下实现了光束的聚焦[20]。FengHuangetal设计了沿阿基米德螺线排列的矩形孔，通过调整矩形孔的倾斜方向在线偏振照明下实现了光束的聚焦。[21]　　但是不难发现线偏振光由于空间的非对称性，与前几种情况相比，线偏振光的纳米等离聚焦结构通常较为复杂，这为制作和推广应用带来极大限制。此外，大多数的纳

8、米结构仅在线偏振光为某一固定的偏振条件下才能实现聚焦。为了解决这一问题，本文中设计的纳米微结构，在入射光的线偏振光偏振方向在0～90°内变化时，焦点的位置不会发生变化，只是亮度会有所变化。该架构有两排11个矩形孔的阵列组