Analytical description of plasmon reflection from the free edges of metal slit structures

Рассматриваются свойства распространения поверхностных плазмонов в субволновой щели, открытой в металле. Разработанная теоретическая модель позволяет вывести уравнения, описывающие отражение и передачу зазорного плазмона от свободных краев полубесконечной щели или от периодического массива полубесконечных щелей, с помощью которых вычислена эффективность передаваемой мощности от щели и массива щелей. Для условий, когда ширина щели $d\ll\lambda$ эффективность передаваемой мощности увеличивается пропорционально ${d}^{3/2}$, в противном случае эта зависимость линейна. Соотношение передаваемой мощности посредством периодической решетки щелей и передаваемой мощности от одной щели зависит от периода щели для фиксированной длины волны. Выведенные уравнения являются математическим механизмом для расчета теоретической резонансной длины, потери и добротности плазмонных микрорезонаторных структур и могут использоваться в качестве предварительного ориентира при разработке таких систем.