自从电磁波通过亚波长金属孔径结构时产生的透射增强效应(Enhanced Transmission)被发现以来,其特殊机理和潜在的应用价值受到广泛关注。本课题组在前期工作的基础上,明确了在可见光频段金属表面等离子体波(SPP)以及周期孔阵列结构在透射增强效应中的作用机理。并进一步关注微波频段的电磁透射增强效应。课题组已顺利完成各阶段的研究计划。通过在理想金属板上设计亚波长尺寸的孔阵列结构,对电磁波传播方向上的有效波矢进行调制,从而产生类似表面等离子波的金属表面波,以实现在微波频段的透射增强效应。设计了能够实现亚波长透射增强的新结构,并研究了该结构在微波领域中的应用。在微波频段,设计采用多层金属和介质交替结构,以及同轴多层结构均可获得较好的透射增强效果。另经研究发现,可以通过缝隙金属结构上下表面反射的法布里-帕罗(F-P)谐振效应,结合周期孔阵列结构获得相当可观并有选择的电磁透射增强效果。期间,采用FDTD算法完成了一套能够处理色散介质和和周期结构的高效电磁计算软件包。经理论和实验研究,已将上述研究成果分别成功应用于微波材料测量技术以及频率选择表面的设计中,拓宽了人工微波材料的设计思想。
英文主题词enhanced transmission;sub-wavelength apertures;surface plasmon polariton(SPP); metamaterial