УДК: 535.417.2; 535.44

Получение метаматериалов терагерцового диапазона методом лазерной гравировки

Назаров М.М., Баля В.К., Рябов А.Ю., Денисюк И.Ю., Шкуринов А.П.

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

Назаров М.М., Баля В.К., Рябов А.Ю., Денисюк И.Ю., Шкуринов А.П. Получение метаматериалов терагерцового диапазона методом лазерной гравировки // Оптический журнал. 2012. Т. 79. № 4. С. 77–84.

Nazarov M. M., Balya V. K., Denisyuk I. Yu., Ryabov A. Yu., Shkurinov A. P. Obtaining terahertz-range metamaterials by laser engraving [in Russian] // Opticheskii Zhurnal. 2012. V. 79. № 4. P. 77–84.

Ссылка на англоязычную версию:

M. M. Nazarov, V. K. Balya, I. Yu. Denisyuk, A. Yu. Ryabov, and A. P. Shkurinov, "Obtaining terahertz-range metamaterials by laser engraving," Journal of Optical Technology. 79(4), 251-256 (2012). https://doi.org/10.1364/JOT.79.000251

Аннотация:

Рассмотрены результаты формирования решеток резонансных и широкополосных планарных элементов - метаматериалов, выполняющих функцию полосовых фильтров, поляризаторов терагерцового диапазона, выполненных методом прямой лазерной гравировки металлизированной полимерной пленки. Исследовано возбуждение поверхностного плазмона в перфорированном металлическом слое. Рассмотрены методы расчета таких структур, приведены результаты их экспериментального формирования, выполнено сравнение результатов расчета с экспериментом.

Ключевые слова:

метаматериал, плазмон, лазерная гравировка, абляция, терагерцовое излучение, полосовой фильтр, поляризатор, миллиметровые волны

Коды OCIS: 230.4555, 250.5403

Список источников:

1. Smith D.R., Padilla Willie J., Vier D.C., Nemat-Nasser S.C., Schultz S. Composite medium with simultaneously negative permeability and permittivity // Phys. Rev. Lett. 2000. V. 84. № 18. P. 4184.
2. Веселаго В.Г. Электродинамика веществ с одновременно отрицательными значениями e и m // УФН. 1967. Т. 92. № 7. С. 517.
3. Веселаго В.Г. Перенос энергии, импульса и массы при распространении электромагнитной волны в среде с отрицательным преломлением // УФН. 2009. Т. 179. № 6. С. 689–694.
4. Smith D.R., Pendry J.B., Wiltshire M.C.K. Metamaterials and negative refractive index // Science. 2004. V. 305. № 5685. P. 788–792.
5. Porterfield D.W., Hesler J.L., Densing R., Mueller E.R., Crowe T.W., Weikle R. M. Resonant metal-mesh bandpass filters for the far infrared // Appl. Opt. 1994. V. 33. № 25. P. 6052.
6. Ebbesen T.W., Lezec H.J., Ghaemi H.F., Thio T., Wolff P.A. Extraordinary optical transmission through subwavelength hole arrays // Nature. 1998. V. 391. № 6668. P. 667.
7. Tao Hu, Bingham C.M., Strikwerda A.C., Pilon D., Shrekenhamer D., Landy N.I., Fan K., Zhang X., Padilla W.J., Averitt R.D. Highly flexible wide angle of incidence terahertz metamaterial absorber: Design, fabrication, and characterization // Phys. Rev. B. 2008. V. 78. Issue 24. P. 241103-1–241103-4.
8. Soukoulis C.M., Zhou J., Koschny T., Kafesaki M., Economou E.N. The science of negative index materials // J. Phys.: Condens. Matter. V. 20. № 30. P. 304217.
9. Wang S., Garet F., Blary K., Lheurette E., Coutaz J.-L., Lippens D. Experimental verification of negative refraction for a wedge-type negative index metamaterial operating at terahertz // Appl. Phys. 2010. Lett. 97. P. 181902-1–181902-3.
10. Zhang X.-C., Xu Jingzhou. Introduction to THz wave photonics. N.Y.: Springer, 2010. 248 с.
11. Назаров М.М., Шкуринов А.П., Кулешов Е.А., Тучин В.В. Терагерцовая импульсная спектроскопия биологических тканей // Квант. электрон. 2008. № 7. С. 647–654.
12. Назаров М.М., Шкуринов А.П., Ангелуц А.А., Сапожников Д.А. Выбор нелинейных оптических и полупроводниковых преобразователей фемтосекундного импульса лазерного излучения в терагерцовый диапазон // Известия ВУЗов. Радиофизика. 2009. Т. 52. № 8. С. 595–606.
13. Nazarov M., Garet F., Armand D., Shkurinov A., Coutaz J.-L. Surface plasmon THz waves on gratings // C.R. Physique. 2008 V. 9. № 2. March. P. 232–247.
14. Qu D., Grischkowsky D., Zhang W. Terahertz transmission properties of thin, subwavelength metallic hole arrays // Opt. Lett. 2004. V. 29. № 8. P. 896–898.
15. Agrawal Amit, Valy Vardeny Z., Nahata Ajay. Engineering the dielectric function of plasmonic lattices // Opt. Exp. 2008. V. 16. № 13. P. 9601.
16. Lee J.W., Seo M.A., Kang D.H., Khim K.S., Jeoung S.C., Kim D.S. Terahertz electromagnetic wave transmission through random arrays of single rectangular holes and slits in thin metallic sheets // Phys. Rev. Lett. 2007. V. 99. № 13. Р. 137401.
17. Pendry J.B., Martın-Moreno L., Garcia-Vidal F.J. Mimicking Surface Plasmons with structured surfaces // Science. 2004. V. 305. № 5685. P. 847–848.
18. Виноградова М.Б., Руденко О.В., Сухоруков А.П. Теория волн. М.: Наука, 1979. С. 312.
19. Masson J.-B., Podzorov A., Gallo G. Extended Fano model of extraordinary electromagnetic transmission through subwavelength hole arrays in the terahertz domain // Opt. Exp. 2009. V. 17. № 17. P. 15280–15291.
20. Борн М., Вольф Ф. Основы оптики. М.: Наука, 1976. С. 583.