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北京大学学报(自然科学版)第55卷第5期2019年9月
ActaScientiarumNaturaliumUniversitatisPekinensis,Vol.55,No.5(Sept.2019)
doi:10.13209/j.0479-8023.2019.026
表面等离激元强弱耦合的频域和时域研究
宋瀚法胡小永†
北京大学物理学院人工微结构和介观物理重点实验室,北京100871;†通信作者,E-mail:xiaoyonghu@pku.edu.cn
摘要从频域和时域两个维度研究表面等离激元耦合系统在强耦合与弱耦合区域的特性,在理论上研究给定
参数的表面等离激元耦合系统的本征频率、损耗以及亮暗模式随耦合强度的演化。在频域上对门结构在强
耦合区域的杂化模式特征、散射光谱特性、偶极子与四极子模式的劈裂情况进行数值计算;在时域上,由于
激发出两个不同频率的杂化模式叠加形成拍频,利用拍频信号周期可以精确地给出杂化模式的频率,得到散
射光谱对应的频率不是精确的模式频率的结论。通过扫描耦合距离观察模式演化,找到奇异点所处区域,通
过系统的频域响应拟合,确定奇异点的位置。在弱耦合区域,时域计算给出亮暗模式分别按自身衰减速
率衰减的预期结果。
关键词局域表面表面等离激元;强耦合;弱耦合;奇异点;耦合模方程
StudyonStrongandWeakCouplingforSurfacePlasmonResonance
inBothFrequencyandTimeDomain
SONGHanfa,HUXiaoyong†
StateKeyLaboratoryforArtificialMicrostructureandMesoscopicPhysics,SchoolofPhysics,Peking
University,Beijing100871;†Correspondingauthor,E-mail:xiaoyonghu@pku.edu.cn
AbstractAstudyisproposedcreativelyonthestrongandweakcouplingpropertiesofplasmoncouplingsystems
inbothfrequencydomainandtimedomain.Theoretically,calculationsontheeigen-frequencies,decayratesand
theevolutionsofbrightanddarkmodewithrespecttothestrengthofcouplingunderacertainsystemare
performed.Numerically,inthefrequencydomaincalculationsonthefeaturesofhybridizedmodesandscattering
spectrumandalsothesplittingphenomenonof
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