1、1998年Ebbesen等人首次報道了光波透過金屬薄膜上的亞波長孔徑陣列時會產(chǎn)生超強透射現(xiàn)象。此報道吸引了科學家們的極大興趣，使得對于金屬孔徑透射特性的研究迅速成為亞波長光學中的研究熱點。研究孔徑結構中最簡單也最為典型的縫隙結構，極有可能揭示產(chǎn)生這種超強透射現(xiàn)象的物理本質(zhì)，自然成為科技工作者們研究的重點。同時，亞波長金屬縫隙的超強透射特性又使其在新型光器件的研發(fā)和生物分子檢測等方面具有十分廣闊的應用前景。本文基于嚴格的電磁場理論，從麥克

2、斯韋方程組出發(fā)，應用邊界積分方法對各種結構金屬縫隙的透射特性做了比較詳細的分析。其中對于喇叭形金屬縫隙的研究屬于創(chuàng)新性工作，目前未見報道。本文的主要研究成果有： [1] 研究了無限長結構的亞波長金屬縫隙在不同介質(zhì)中的透射特性，發(fā)現(xiàn)透射峰值波長與縫隙周圍介質(zhì)折射率間存在線性關系。根據(jù)這一結果可將此結構應用于光傳感技術，測量介質(zhì)折射率的微小變化。 [2]研究了有限結構的亞波長矩形金屬縫隙的透射特性，并考查了不同參量改變時，如

3、不同金屬材料，不同幾何結構對其透射特性的影響。調(diào)查發(fā)現(xiàn)透射譜在500～750nm的波長范圍內(nèi)存在兩個透射峰，且找出了產(chǎn)生透射峰的物理起因：短波透射峰對應于金屬材料的種類，長波透射峰對應于縫隙的幾何結構。即適當?shù)剡x取金屬材料和幾何結構參數(shù)，可以獨立地調(diào)制所需要的波譜。此調(diào)查結果可用于未來光通信中實現(xiàn)波分復用和解復用技術等。 [3]首次研究了有限結構亞波長喇叭形金屬縫隙的透射特性，詳細討論了對稱結構(同質(zhì)結)和非對稱結構(異質(zhì)結)情