亚波长周期性结构金属薄膜的磁光效应及二阶非线性效应的研究

利用亚波长周期性超薄金属薄膜结构来实现磁光效应和二阶非线性效应。在外磁场作用下，金属的光学特性就会呈现各向异性，由于结构中光的局域化效应，能够引起超传输现象，同时磁光效应也得到极大的增强，这样就可大大减小磁光器件的尺寸，这符合集成光学器件小型化的要求。另外，金属界面上的光场增强效应也提高了二次谐波的转换效率。要使高传输和倍频同时在一块金属片子上实现，必须重点解决位相匹配问题。这里设计了亚波长量级的周期性超薄金属薄膜结构来实现倍频效应，通过对亚波长超周期性结构的优化设计，在同一金属薄膜上设计出两组不同周期性结构，分别满足了基频光和倍频光长程表面等离子波双波长的超传输效应的位相匹配条件，以及二阶倍频效应的位相匹配条件。这样采用不同周期组成的超周期性结构在同一超薄金属薄膜上同时实现了高传输现象和增强倍频的产生，重点解决了传输光与表面等离子波耦合过程中的位相匹配和倍频过程中的位相匹配问题。