Buzení a detekce plazmonových polaritonů

Abstract

Diplomová práce je věnována problematice buzení a detekce povrchových plazmonových polaritonů viditelným světlem. Nejdříve jsou připomenuty základní pojmy jako vlnění, elektromagnetická vlna, světlo na rozhraní a optické vlastnosti kovů. Nejsou zde provedeny důkazy, ale jen naznačení s odkazy na literaturu. Pomocí těchto pojmů ukážeme na existenci povrchových plazmonových polaritonů. Po seznámení s jejich vlastnostmi budou zřejmé důvody k zavedení speciálních excitačních a detekčních metod. Z nich jsou popsány zejména buzení povrchových plazmonových polaritonů hranolem, periodickou mřížkou a mikroskopem SNOM. Poslední dvě kapitoly jsou věnovány počítačovým simulacím a experimentům spojeným s těmito metodami. Tím se čtenáři naskytne možnost ověření teoretických poznatků z předchozích kapitol. Výsledky simulací doplní výklad k buzení hranolem a periodickou mřížkou a srovnají se s výsledky experimentu, kterým je buzení povrchových plazmonových polaritonů periodickou mřížkou na povrchu hliníku.

The diploma thesis is aimed to excitation and detection of surface plasmon polaritons by visible light. First of all, we will briefly remind some basic principles like waves, electromagnetic wave, light on the interface and optical properties of metals. By using these principles we show presence of surface plasmon polaritons states. After the explanation of their properties there will be clearly visible reasons for aplications of the special excitationand detection methods. We will describe especially the prism coupling, periodic grating coupling and SNOM. Two last sections deal with computer simulations and experiments related to these methods. This means we can exemplify some knowledge presented in previous chapters. Results of simulations are compared with the experiment where we study the excitations of surface plasmon polaritons by periodic grating on aluminium surface.