金属周期構造のロングレンジ表面プラズモン伝搬

摘要

金属（Au）を周期的に配列した構造を有限差分時間領域法により解析し，ロングレンジ表面プラズモンの伝搬特性を明らかにする．間隔を適切に設定した2次元正方形ピラー構造では，波長1.55μm において，損失は0.054dB／μm となることを示す．間隙をなくした連続的な金属導波路の損失は0.093dB／μm であり，金属周期構造が低損失特性を有することを明示する．円形ピラーの損失も正方形ピラーの結果と比較している．%A periodic metal (Au) structure is analyzed using the finite-difference time-domain (FDTD) method. The propagation characteristics of a long-range surface plasmon is investigated at optical wavelengths. A two-dimensional square pillar structure provides a loss of 0.054 dB/μm at a wavelength of 1.55 /μm by the proper choice of the spacing between the metal pillars. As a result, the loss is reduced in comparison with that of a convensional metal slab waveguide (0.093 dB/μm). A circular pillar structure is also studied for comparison.