| Título: |
Plasmónica clásica: control de la propagación de ondas en escala nanométrica Classical plasmonics: wave propagation control at nanoscale |
| Autores: | EDUARDO PISANO CHAVEZ |
| Fecha: | 2016 |
| Publicador: | CICESE |
| Fuente: |
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| Tipo: | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Tema: |
info:eu-repo/classification/Autor/Plasmón polaritón de superficie, Microscopía de radiación de fuga, Guías de onda plasmonicas, Nanoestructuras aleatorias superficiales, Incidencia angular de luz, Eficiencia de acoplamiento, Perfil de haz plasmónico info:eu-repo/classification/cti/1 info:eu-repo/classification/cti/22 info:eu-repo/classification/cti/2209 info:eu-repo/classification/cti/220919 |
| Descripción: |
"Since the loss compensation of the surface plasmon polaritons (SPP) propagation is far from being a trivial problem, the search for novel plasmonic waveguide configurations, that might present better performance (less losses) is still an open matter. In this thesis project, SPP leakage radiation microscopy is employed in the characterization of plasmonic channel waveguides in random arrays of metallic nanostructures, as well as on the study of light to SPP coupling under different excitation conditions. The interaction between SPPs and random arrays of nanostructures, results in an inhibition of the SPP propagation, this allows a manipulation of its propagation by a confinement inside the scatter-free regions. This study covers the analysis of propagation losses and effective refractive index dispersion on straight channels, as well as, the transmission and bending losses in S-bend and Y-splitter channels. We found that, SPPs show good propagation along the straight channels (~10 µm, for the best case). Also, a good guidance and bending of the SPP modes was observed, for PPS propagation on the S-bend and Y-splitter waveguides. In this work, we also report on the experimental study of effects in SPP excitation under oblique illumination of a rectangular reidge metallic coupling nanostructure. We found that it is possible to obtain a light to PPS coupling efficiency improvement by employing an oblique light illumination on the coupling nanostructures. Also a SPP unidirectional propagation effect was observed, under the implementation of the oblique incidence method. Moreover, due to the nonexistence of a proper SPP propagation model, that considers the excitation light features on the local SPP coupling, an analysis for the determination of the SPP beam characteristics, based on its relationship with the excitation light beam employed, is also conducted. The analysis achieves an adequate description of the plasmonic beam characteristics, allowing additionally a precise determination of the SPP propagation length." "Puesto que la compensación de las pérdidas en la propagación de los plasmones polaritones de superficie (PPS) dista de ser un problema trivial, la búsqueda por nuevas configuraciones de guías de onda plasmónicas que puedan tener un mejor desempeño (menores pérdidas) que las existentes, sigue siendo un problema abierto. En este proyecto de tesis se emplea la microscopía de radiación de fuga de PPS en la caracterización de guías de onda plasmónicas de canal en arreglos aleatorios de nanoestructuras metálicas, así como en los estudios de acoplamiento de luz a PPS, empleando diversas condiciones de excitación. La interacción de los PPS con los arreglos aleatorios de nanoestructuras da como resultado una inhibición de su propagación, esto permite realizar una manipulación de su propagación mediante la atenuación de estos dentro de regiones libres de esparcidores. Este estudio comprende el análisis de las pérdidas por propagación y de dispersión del índice de refracción efectivo en canales rectos, así como, la transmisión y pérdidas por curvatura en canales con curva en S y con divisor en Y. Se encontró que, los PPS exhiben una propagación adecuada a lo largo de los canales rectos (~10 µm, para el mejor caso). También se observó que existe buen guiado y flexión de los modos plasmónicos al propagarse a lo largo de los canales con curva en S y con divisor en Y. En este trabajo, también se realiza el estudio experimental de los efectos presentes en la excitación de PPS mediante una incidencia oblicua de luz en nanoestructuras metálicas de tipo cresta rectangular. Se encontró que es posible obtener una mejora en la eficiencia de acoplamiento de luz a PPS al emplear la iluminación oblicua de luz sobre las nanoestructuras. Además fue posible observar el fenómeno de unidireccionalidad en la propagación de PPS, empleando el mismo método. Por otra parte, debido a la inexistencia de un modelo adecuado para describir la propagación de PPS, que tome consideración de las características de la iluminación utilizada en la excitación local de PPS, se propone un ajuste para la determinación del comportamiento del haz plasmónicos propagante, basado en la relación con el haz de luz de excitación. El ajuste logra cumplir con la descripción adecuada de los parámetros característicos del haz plasmónico excitado localmente, permitiendo además la determinación correcta de la longitud de propagación de los PPS." |
| Idioma: | spa |
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