表面等离子激元脉冲整流产生太赫兹电动势  

Analysis on SPP pulse rectifier producing THz electromotive force

作　　者：李志全[1] 朱君[1] 牛力勇[1] 孙宇超[1] 李文超[2] 陶陶[3] 

机构地区：[1]燕山大学电气工程学院,河北秦皇岛066004 [2]东北大学秦皇岛分校自动化系,河北秦皇岛066004 [3]秦皇岛职业技术学院信息工程系,河北秦皇岛066004

出　　处：《红外与激光工程》2012年第9期2346-2350,共5页Infrared and Laser Engineering

基　　金：国家自然科学基金(60877047);河北省自然科学基金(F20100002002);国家留学人员科技活动项目择优资助经费

摘　　要：为了深入地研究表面等离子（Surface Plasmon,SP）在传播方向上的太赫兹（THz）电动势,采用了在纳米线结构上对表面等离子激元（Surface Plasmon Polariton,SPP）的脉冲中电子进行整流的方法,分析了SP感应引力的整流作用,讨论了SPP横向模式在长脉冲和短脉冲情况下的电动势模型。研究结果表明,脉冲整流会产生一个幅值较大的电动势,该电动势可达10 V。由于受纳米等离子的限制,在放大过程几乎是非共振的,考虑强纳米等离子限制和纵向SPP波局域条件下,整流作用在金属表面会产生更高的局域THz电场ER,其最大强度EmR=105~106V/cm。整流后SPP脉冲表现为快速,THz场频率,带宽5~20 THz的特性。SPP脉冲中THz电动势的分析对纳米级飞秒光学场的探测,半导体设备的纳米等离子激元耦合,以及非线性THz光谱研究都具有重要意义。To further study THz electromotive force（EMF） of the surface plasma（SP） in the direction propagation,the external force on electron of（SPP） pulse for rectification on the nanowire structure was introduced,and the traction rectifier role the surface plasmon was analyzed.In addition,theoretical model of SPP transverse mode was discussed in the condition of long pulse and short pulse.Results of the study show that the surface plasmon rectifier will produce a large amplitude electromotive force of 10 V,otherwise,because of the restrictions of nanoplasma,the plasma rectifier is almost the nonresonant amplification,which is characterized by rapid surface plasma rectifier,THz frequency,and bandwidth up to 5-20 THz.In terms of strong limitation of nanoplasma and longitudinal SPP wave localization,SPP rectifier will produce a higher local THz electric field on the metal surface with intensity of 105-106 V/cm.It is significant in detection of femtosecond optical field on nanoscale,nanoplasma polarization couple semiconductor equipment and nonlinear spectroscopy research.

关 键 词：非线性光学 等离子体物理学 表面等离子激元 太赫兹脉冲 横向模式 

分 类 号：TP273[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置] TP13[自动化与计算机技术—控制科学与工程]