Abstract

A new sub-wavelength metallic film lens configuration is proposed, which is embedded in a thin ideal metal film, and its near field optical properties are investigated by finite-difference time-domain (FDTD) method. It is found that the optical transmission is greatly enhanced, and the spot size can be reduced by the sub-wavelength metallic film lens in comparison with the bare aperture. This kind of lens is expected to have practical applications in the very small aperture laser (VSAL), a promising nanosource for near-field optical storage and lithography.

© 2005 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. D. W. Pohl, W. Denk, and M. Lanz, Appl. Phys. Lett. 44, 651 (1984).
  2. E. Betzig, J. K. Trautman, T. D. Harris, J. S. Weiner, and R. L. Kostelak, Science 251, 1468 (1991).
  3. P. Hoffmann, B. Dutoit, and R. Salathe, Ultramicroscopy 61, 165 (1995).
  4. O. Sqalli, M.-P. Bernal, P. Hoffmann, and F. Marquis-Weible, Appl. Phys. Lett. 76, 2134 (2000).
  5. A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).
  6. T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
  7. T. Thio, K. M. Pellerin, R. A. Linke, H. J. Lezec, and T. W. Ebbesen, Opt. Lett. 26, 1972 (2001).
  8. H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devaux, R. A. Linke, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, and T. W. Ebbesen, Science 297, 820 (2002).
  9. L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, H. J. Lezec, A. Degiron, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 90, 167401 (2003).
  10. X. Shi, H. Lambertus, and L. T. Robert, Opt. Lett. 28, 1320 (2003).
  11. J. Wei and F. Gan, Appl. Phys. Lett. 82, 2607 (2003).
  12. A. Taflove and S. Hagness, Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method (2nd edn.) (Artech House, Boston, 2000).
  13. RSoft is a commercial package for photonic design and simulation. Website: http://www.rsoftdesign.com.

2003 (3)

L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, H. J. Lezec, A. Degiron, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 90, 167401 (2003).

J. Wei and F. Gan, Appl. Phys. Lett. 82, 2607 (2003).

X. Shi, H. Lambertus, and L. T. Robert, Opt. Lett. 28, 1320 (2003).

2002 (1)

H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devaux, R. A. Linke, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, and T. W. Ebbesen, Science 297, 820 (2002).

2001 (1)

2000 (1)

O. Sqalli, M.-P. Bernal, P. Hoffmann, and F. Marquis-Weible, Appl. Phys. Lett. 76, 2134 (2000).

1999 (1)

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

1998 (1)

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).

1995 (1)

P. Hoffmann, B. Dutoit, and R. Salathe, Ultramicroscopy 61, 165 (1995).

1991 (1)

E. Betzig, J. K. Trautman, T. D. Harris, J. S. Weiner, and R. L. Kostelak, Science 251, 1468 (1991).

1984 (1)

D. W. Pohl, W. Denk, and M. Lanz, Appl. Phys. Lett. 44, 651 (1984).

Baldwin, K.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

Bernal, M.-P.

O. Sqalli, M.-P. Bernal, P. Hoffmann, and F. Marquis-Weible, Appl. Phys. Lett. 76, 2134 (2000).

Betzig, E.

E. Betzig, J. K. Trautman, T. D. Harris, J. S. Weiner, and R. L. Kostelak, Science 251, 1468 (1991).

Chichester, R.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

Degiron, A.

L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, H. J. Lezec, A. Degiron, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 90, 167401 (2003).

H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devaux, R. A. Linke, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, and T. W. Ebbesen, Science 297, 820 (2002).

Denk, W.

D. W. Pohl, W. Denk, and M. Lanz, Appl. Phys. Lett. 44, 651 (1984).

Devaux, E.

H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devaux, R. A. Linke, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, and T. W. Ebbesen, Science 297, 820 (2002).

Dhar, L.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

Dutoit, B.

P. Hoffmann, B. Dutoit, and R. Salathe, Ultramicroscopy 61, 165 (1995).

Ebbesen, T. W.

L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, H. J. Lezec, A. Degiron, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 90, 167401 (2003).

H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devaux, R. A. Linke, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, and T. W. Ebbesen, Science 297, 820 (2002).

T. Thio, K. M. Pellerin, R. A. Linke, H. J. Lezec, and T. W. Ebbesen, Opt. Lett. 26, 1972 (2001).

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).

Gan, F.

J. Wei and F. Gan, Appl. Phys. Lett. 82, 2607 (2003).

Garcia-Vidal, F. J.

L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, H. J. Lezec, A. Degiron, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 90, 167401 (2003).

H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devaux, R. A. Linke, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, and T. W. Ebbesen, Science 297, 820 (2002).

Ghaemi, H. F.

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).

Harris, T. D.

E. Betzig, J. K. Trautman, T. D. Harris, J. S. Weiner, and R. L. Kostelak, Science 251, 1468 (1991).

Hobson, W. S.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

Hoffmann, P.

O. Sqalli, M.-P. Bernal, P. Hoffmann, and F. Marquis-Weible, Appl. Phys. Lett. 76, 2134 (2000).

P. Hoffmann, B. Dutoit, and R. Salathe, Ultramicroscopy 61, 165 (1995).

Hopkins, L.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

Kostelak, R. L.

E. Betzig, J. K. Trautman, T. D. Harris, J. S. Weiner, and R. L. Kostelak, Science 251, 1468 (1991).

Lambertus, H.

Lanz, M.

D. W. Pohl, W. Denk, and M. Lanz, Appl. Phys. Lett. 44, 651 (1984).

Lezec, H. J.

L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, H. J. Lezec, A. Degiron, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 90, 167401 (2003).

H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devaux, R. A. Linke, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, and T. W. Ebbesen, Science 297, 820 (2002).

T. Thio, K. M. Pellerin, R. A. Linke, H. J. Lezec, and T. W. Ebbesen, Opt. Lett. 26, 1972 (2001).

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).

Linke, R. A.

H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devaux, R. A. Linke, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, and T. W. Ebbesen, Science 297, 820 (2002).

T. Thio, K. M. Pellerin, R. A. Linke, H. J. Lezec, and T. W. Ebbesen, Opt. Lett. 26, 1972 (2001).

Lopata, J.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

Marquis-Weible, F.

O. Sqalli, M.-P. Bernal, P. Hoffmann, and F. Marquis-Weible, Appl. Phys. Lett. 76, 2134 (2000).

Martin-Moreno, L.

L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, H. J. Lezec, A. Degiron, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 90, 167401 (2003).

H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devaux, R. A. Linke, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, and T. W. Ebbesen, Science 297, 820 (2002).

Murray, C. A.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

Partovi, A.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

Peale, D.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

Pellerin, K. M.

Pohl, D. W.

D. W. Pohl, W. Denk, and M. Lanz, Appl. Phys. Lett. 44, 651 (1984).

Robert, L. T.

Salathe, R.

P. Hoffmann, B. Dutoit, and R. Salathe, Ultramicroscopy 61, 165 (1995).

Shi, X.

Sqalli, O.

O. Sqalli, M.-P. Bernal, P. Hoffmann, and F. Marquis-Weible, Appl. Phys. Lett. 76, 2134 (2000).

Thio, T.

T. Thio, K. M. Pellerin, R. A. Linke, H. J. Lezec, and T. W. Ebbesen, Opt. Lett. 26, 1972 (2001).

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).

Trautman, J. K.

E. Betzig, J. K. Trautman, T. D. Harris, J. S. Weiner, and R. L. Kostelak, Science 251, 1468 (1991).

Wei, J.

J. Wei and F. Gan, Appl. Phys. Lett. 82, 2607 (2003).

Weiner, J. S.

E. Betzig, J. K. Trautman, T. D. Harris, J. S. Weiner, and R. L. Kostelak, Science 251, 1468 (1991).

Wolff, P. A.

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).

Wuttig, M.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

Wynn, J.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

Yeh, J. H.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

Zydzik, G.

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

Appl. Phys. Lett. (4)

O. Sqalli, M.-P. Bernal, P. Hoffmann, and F. Marquis-Weible, Appl. Phys. Lett. 76, 2134 (2000).

A. Partovi, D. Peale, M. Wuttig, C. A. Murray, G. Zydzik, L. Hopkins, K. Baldwin, W. S. Hobson, J. Wynn, J. Lopata, L. Dhar, R. Chichester, and J. H. Yeh, Appl. Phys. Lett. 75, 1515 (1999).

D. W. Pohl, W. Denk, and M. Lanz, Appl. Phys. Lett. 44, 651 (1984).

J. Wei and F. Gan, Appl. Phys. Lett. 82, 2607 (2003).

Nature (1)

T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).

Opt. Lett. (2)

Phys. Rev. Lett. (1)

L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, H. J. Lezec, A. Degiron, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 90, 167401 (2003).

Science (2)

H. J. Lezec, A. Degiron, E. Devaux, R. A. Linke, L. Martin-Moreno, F. J. Garcia-Vidal, and T. W. Ebbesen, Science 297, 820 (2002).

E. Betzig, J. K. Trautman, T. D. Harris, J. S. Weiner, and R. L. Kostelak, Science 251, 1468 (1991).

Ultramicroscopy (1)

P. Hoffmann, B. Dutoit, and R. Salathe, Ultramicroscopy 61, 165 (1995).

Other (2)

A. Taflove and S. Hagness, Computational Electrodynamics: The Finite-Difference Time-Domain Method (2nd edn.) (Artech House, Boston, 2000).

RSoft is a commercial package for photonic design and simulation. Website: http://www.rsoftdesign.com.

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.