Методы измерения глубины проникновения поля терагерцевых поверхностных плазмон-поляритонов в воздух

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Предложены и апробированы два метода измерения глубины проникновения поля поверхностных плазмон-поляритонов (ППП) с использованием квазимонохроматического терагерцевого излучения новосибирского лазера на свободных электронах (λ = 141 мкм): зондовый метод с модуляцией излучения обтюратором или модуляцией дифрагирующей доли поля ППП колебаниями внедренного в него зонда и метод экранирования, регистрирующего интенсивность ППП, прошедших под металлическим экраном. В обоих методах для уменьшения доли паразитных засветок от объемных волн предлагается использовать излом поверхности образца или элементы преобразования (излучения в ППП и обратно) цилиндрической формы. Результаты экспериментов по оценке глубины проникновения поля ППП в воздух обоими методами согласуются между собой. Выявлены достоинства и недостатки этих методов, а также условия их применения при работе с образцами, содержащими и не содержащими диэлектрическое покрытие.

Об авторах

В. Д. Кукотенко

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: V.D.Kukotenko@inp.nsk.su
630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11

В. В. Герасимов

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук; Новосибирский государственный университет

Email: V.D.Kukotenko@inp.nsk.su
630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11; 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1

А. Г. Лемзяков

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук; Центр коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" Института катализа им. Г. К. Борескова Сибирского отделения Российской академии наук

Email: V.D.Kukotenko@inp.nsk.su
630090, Новосибирск, просп. Академика Лаврентьева, 11; 630559, Новосибирская обл., р. п. Кольцово, просп. Никольский, 1

А. К. Никитин

Научно-технологический центр уникального приборостроения Российской академии наук

Email: V.D.Kukotenko@inp.nsk.su
117342, Москва, ул. Бутлерова, 15

Список литературы

  1. Zhang H.C., Zhang L.P., He P.H., Xu J., Qian C., Garcia-Vidal F.J., Cui T.J. // Light Sci. Appl. 2020. V. 9. P. 113. https://doi.org/10.1038/s41377-020-00355-y
  2. Berger C.E.H., Kooyman R.P.H., Greve J. // Rev. Sci. Instrum. 1994. V. 65. P. 2829. https://doi.org/10.1063/1.1144623
  3. Maier S.A. Plasmonics: Fundamentals and Applications. New York: Springer, 2007.
  4. Mynbaev D.K., Sukharenko V. // Proc. ICCDCS-2014. IEEE. 2014. P. 1. https://doi.org/10.1109/ICCDCS.2014.7016180
  5. Pang X., Ozolins O., Jia S. et al. // J. Lightwave Technol. 2022. V. 40. P. 3149. https://doi.org/10.1109/JLT.2022.3153139
  6. Pechprasarn S., Somekh M.G. // J. Microsc. 2012. V. 246. P. 287. https://doi.org/10.1111/j.1365-2818.2012.03617.x
  7. Sengupta K., Nagatsuma T., Mittleman D.M. // Nat. Electron. 2018. V. 1. P. 622. https://doi.org/10.1038/s41928-018-0173-2
  8. Sorger V.J., Oulton R.F., Ma R.-M., Zhang X. // MRS Bulletin. 2012. V. 37. P. 728. https://doi.org/10.1557/mrs.2012.170
  9. Gerasimov V.V., Nikitin A.K., Lemzyakov A.G., Azarov I.A., Kotelnikov I.A. // Appl. Sci. 2023. V. 13. P. 7898. https://doi.org/10.3390/app13137898
  10. Zhang X., Xu Q., Xia L., Li Y., Gu J., Tian Z., Ouyang C., Han J., Zhang W. // Adv. Photon. 2020. V. 2. P. 1. https://doi.org/10.1117/1.AP.2.1.014001
  11. Ordal M.A., Long L.L., Bell R.J., Bell S.E., Bell R.R., Alexander R.W., Ward C.A. // Appl. Opt. 1983. V. 22. P. 1099. https://doi.org/10.1364/AO.22.001099
  12. Pandey S., Liu S., Gupta B., Nahata // Photon. Res. 2013. V. 1. P. 148. https://doi.org/10.1364/PRJ.1.000148
  13. Gerasimov V.V., Nikitin A.K., Lemzyakov A.G., Azarov I.A., Kotelnikov I.A. // Appl. Sci. 2023. V. 13. P. 7898. https://doi.org/10.3390/app13137898
  14. Gerasimov V.V., Knyazev B.A., Nikitin A.K., Zhizhin G.N. // Appl. Phys. Lett. 2011. V. 98. 171912. https://doi.org/10.1063/1.3584130
  15. Auston D.H., Cheung K.P. // J. Opt. Soc. Am. B. 1985. V. 2. P. 606. https://doi.org/10.1364/JOSAB.2.000606
  16. Zhou D., Parrott E.P.J., Paul D.J., Zeitler J.A. // J. Appl. Phys. 2008. 104. 053110. https://doi.org/10.1063/1.2970161
  17. Han P.Y., Tani M., Usami M., Kono S., Kersting R., Zhang X.-C. // J. Appl. Phys. 2001. V. 89. P. 2357. https://doi.org/10.1063/1.1343522
  18. Isaac T.H., Barnes W.L., Hendry E. // Appl. Phys. Lett. 2008. V. 93. 241115. https://doi.org/10.1063/1.3049350
  19. Nazarov M.M., Shkurinov A.P., Garet F., Coutaz J.-L. // IEEE Trans. THz Sci. Technol. 2015. V. 5. P. 680. https://doi.org/10.1109/TTHZ.2015.2443562
  20. Nikitin A.K., Khitrov O.V., Gerasimov V.V., Khasanov I.S., Ryzhova T.A. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. V. 1421. 012013. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1421/1/012013
  21. Gerasimov V.V., Vanda V., Lemzyakov A., Ivanov A., Azarov I., Nikitin A. // SPIE: Beijing, China, November 26. 2023. P. 11. https://doi.org/10.1117/12.2687247
  22. Gerasimov V.V., Nikitin A.K., Lemzyakov A.G. // Instrum. Exp. Tech. 2023. V. 66. P. 423. https://doi.org/10.1134/S0020441223030053
  23. Mathar R.J. // J. Opt. A: Pure Appl. Opt. 2007. V. 9. P. 470. https://doi.org/10.1088/1464-4258/9/5/008
  24. Gerasimov V.V., Knyazev B.A., Lemzyakov A.G., Nikitin A.K., Zhizhin G.N. // J. Opt. Soc. Am. B 2016. V. 33. P. 2196. https://doi.org/10.1364/JOSAB.33.002196
  25. Jeon T.-I., Grischkowsky D. // App. Phys. Lett. 2006. V. 88. 061113. https://doi.org/10.1063/1.2171488
  26. Gong M., Jeon T.-I., Grischkowsky D. // Opt. Express. 2009. V. 17. P. 17088. https://doi.org/10.1364/OE.17.017088
  27. Герасимов В.В., Жижин Г.Н., Князев Б.А., Котельников И.А., Митина Н.А. // Изв. РАН. Сер. физ. 2013. T. 77. C. 1333. https://doi.org/10.7868/S0367676513090147
  28. Shevchenko O.A., Vinokurov N.A., Arbuzov V.S., Chernov K.N., Davidyuk I.V., Deichuly O.I., Dementyev E.N., Dovzhenko B.A., Getmanov Ya.V., Gorbachev Ya.I., Knyazev B.A., Kolobanov E.I., Kondakov A.A., Kozak V.R., Kozyrev E.V. et al. // Bull. Russ. Acad. Sci. Phys. 2019. V. 83. P. 228.
  29. Koteles E.S., McNeill W.H. // Int. J. Infrared Milli Waves. 1981. V. 2. P. 361. https://doi.org/10.1007/BF01007040
  30. Knyazev B.A., Gerasimov V.V., Nikitin A.K., Azarov I.A., Choporova Yu.Yu. // J. Opt. Soc. Am. B. 2019. V. 36. P. 1684. https://doi.org/10.1364/JOSAB.36.001684
  31. https://www.tydexoptics.com/ru/
  32. Gerasimov V.V., Nikitin A.K., Lemzyakov A.G., Azarov I.A. // Photonics. 2023. V. 10. P. 917. https://doi.org/10.3390/photonics10080917
  33. Knyazev B.A., Cherkassky V.S., Choporova Y.Yu., Gerasimov V.V., Vlasenko M.G., Dem'yanenko M.A., Esaev D.G. // J. Infrared Milli. Terahz. Waves. 2011. V. 32. P. 1207. https://doi.org/10.1007/s10762-011-9773-x
  34. Palik E.D. Handbook of Optical Constants of Solids V. 1. Cambridge: Academic Press, 2016.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).