Abstract

We report experimental results on enhanced light transmission through double-layered (Ag/Au) metallic hole arrays within a skin-depth. Zero-order transmission spectrums are characterized as a function of Ag film's thickness, which extends from \delta/15, \delta/6 to approximately \delta, where \delta is a skin-depth. In contrast with other reported results (Refs.[11-13]) in single-layered metallic hole arrays, our experimental results show much more dramatic properties of transmission process dependent on sub- thickness. It is shown that there is no negligible transmission enhancement at \delta/16. At \delta/6, much higher transmission efficiency can be achieved. With film's thickness being close to \delta, the transmission efficiency declines contrarily. Simultaneously, the corresponding resonant peak also slightly moves toward the shorter wavelength. It is proposed that the coupling of surface plasmon polaritons (SPPs) at Ag/Au interface within is involved in the process.

© 2008 Chinese Optics Letters

PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. T. W. Ebbesen, H. J. Lezec, H. F. Ghaemi, T. Thio, and P. A. Wolff, Nature 391, 667 (1998).
  2. H. F. Ghaemi, T. Thio, D. E. Grupp, T. W. Ebbesen, and H. J. Lezec, Phys. Rev. B 58, 6779 (1998).
  3. L. Martín-Moreno, F. J. García-Vidal, H. J. Lezec, K. M. Pellerin, T. Thio, J. B. Pendry, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 86, 1114 (2001).
  4. D. E. Grupp, H. J. Lezec, T. W. Ebbesen, K. M. Pellerin, and T. Thio, Appl. Phys. Lett. 77, 1569 (2000).
  5. W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).
  6. X. Luo and T. Ishihara, Appl. Phys. Lett. 84, 4780 (2004).
  7. J. Seidel, S. Grafstrom, L. Eng, and L. Bischoff, Appl. Phys. Lett. 82, 1368 (2003).
  8. W. Srituravanich, N. Fang, C. Sun, Q. Luo, and X. Zhang, Nano Lett. 4, 1085 (2004).
  9. H. Raether, Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings (Springer-Verlag, 1988).
  10. F. Przybilla, A. Degiron1, J.-Y. Laluet, C. Genet, and T. W. Ebbesen, J. Opt. A 8, 458 (2006).
  11. A. K. Azad and W. Zhang, Opt. Lett. 30, 2945 (2005).
  12. J. H. Kim and J. Patrick, Opt. Express 14, 6595 (2006).
  13. X. Shou, A. Agrawal, and A. Nahata, Opt. Express 13, 9834 (2005).
  14. J. B. Marion, Classical Electromagnetic Radiation (Academic, New York, 1965).
  15. M. Scalora, M. J. Bloemer, A. S. Pethel, J. P. Dowling, C. M. Bowden, and A. S. Manka, J. Appl. Phys. 83, 2377 (1998).
  16. W. L. Barnes, J. Opt. A 8, S87 (2006).
  17. M. A. Ordal, L. L. Long, R. J. Bell, S. E. Bell, R. R. Bell, R. W. Alexander, and C. A. Ward, Appl. Opt. 22, 1099 (1983).
  18. D. Qu, D. Grischkowsky, and W. Zhang, Opt. Lett. 29, 896 (2004).

2006

F. Przybilla, A. Degiron1, J.-Y. Laluet, C. Genet, and T. W. Ebbesen, J. Opt. A 8, 458 (2006).

W. L. Barnes, J. Opt. A 8, S87 (2006).

J. H. Kim and J. Patrick, Opt. Express 14, 6595 (2006).

2005

2004

D. Qu, D. Grischkowsky, and W. Zhang, Opt. Lett. 29, 896 (2004).

X. Luo and T. Ishihara, Appl. Phys. Lett. 84, 4780 (2004).

W. Srituravanich, N. Fang, C. Sun, Q. Luo, and X. Zhang, Nano Lett. 4, 1085 (2004).

2003

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).

J. Seidel, S. Grafstrom, L. Eng, and L. Bischoff, Appl. Phys. Lett. 82, 1368 (2003).

2001

L. Martín-Moreno, F. J. García-Vidal, H. J. Lezec, K. M. Pellerin, T. Thio, J. B. Pendry, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 86, 1114 (2001).

2000

D. E. Grupp, H. J. Lezec, T. W. Ebbesen, K. M. Pellerin, and T. Thio, Appl. Phys. Lett. 77, 1569 (2000).

1998

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

H. F. Ghaemi, T. Thio, D. E. Grupp, T. W. Ebbesen, and H. J. Lezec, Phys. Rev. B 58, 6779 (1998).

M. Scalora, M. J. Bloemer, A. S. Pethel, J. P. Dowling, C. M. Bowden, and A. S. Manka, J. Appl. Phys. 83, 2377 (1998).

1983

Agrawal, A.

Alexander, R. W.

Azad, A. K.

Barnes, W. L.

W. L. Barnes, J. Opt. A 8, S87 (2006).

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).

Bell, R. J.

Bell, R. R.

Bell, S. E.

Bischoff, L.

J. Seidel, S. Grafstrom, L. Eng, and L. Bischoff, Appl. Phys. Lett. 82, 1368 (2003).

Bloemer, M. J.

M. Scalora, M. J. Bloemer, A. S. Pethel, J. P. Dowling, C. M. Bowden, and A. S. Manka, J. Appl. Phys. 83, 2377 (1998).

Bowden, C. M.

M. Scalora, M. J. Bloemer, A. S. Pethel, J. P. Dowling, C. M. Bowden, and A. S. Manka, J. Appl. Phys. 83, 2377 (1998).

Degiron1, A.

F. Przybilla, A. Degiron1, J.-Y. Laluet, C. Genet, and T. W. Ebbesen, J. Opt. A 8, 458 (2006).

Dereux, A.

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).

Dowling, J. P.

M. Scalora, M. J. Bloemer, A. S. Pethel, J. P. Dowling, C. M. Bowden, and A. S. Manka, J. Appl. Phys. 83, 2377 (1998).

Ebbesen, T. W.

F. Przybilla, A. Degiron1, J.-Y. Laluet, C. Genet, and T. W. Ebbesen, J. Opt. A 8, 458 (2006).

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).

L. Martín-Moreno, F. J. García-Vidal, H. J. Lezec, K. M. Pellerin, T. Thio, J. B. Pendry, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 86, 1114 (2001).

D. E. Grupp, H. J. Lezec, T. W. Ebbesen, K. M. Pellerin, and T. Thio, Appl. Phys. Lett. 77, 1569 (2000).

H. F. Ghaemi, T. Thio, D. E. Grupp, T. W. Ebbesen, and H. J. Lezec, Phys. Rev. B 58, 6779 (1998).

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

Eng, L.

J. Seidel, S. Grafstrom, L. Eng, and L. Bischoff, Appl. Phys. Lett. 82, 1368 (2003).

Fang, N.

W. Srituravanich, N. Fang, C. Sun, Q. Luo, and X. Zhang, Nano Lett. 4, 1085 (2004).

García-Vidal, F. J.

L. Martín-Moreno, F. J. García-Vidal, H. J. Lezec, K. M. Pellerin, T. Thio, J. B. Pendry, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 86, 1114 (2001).

Genet, C.

F. Przybilla, A. Degiron1, J.-Y. Laluet, C. Genet, and T. W. Ebbesen, J. Opt. A 8, 458 (2006).

Ghaemi, H. F.

H. F. Ghaemi, T. Thio, D. E. Grupp, T. W. Ebbesen, and H. J. Lezec, Phys. Rev. B 58, 6779 (1998).

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

Grafstrom, S.

J. Seidel, S. Grafstrom, L. Eng, and L. Bischoff, Appl. Phys. Lett. 82, 1368 (2003).

Grischkowsky, D.

Grupp, D. E.

D. E. Grupp, H. J. Lezec, T. W. Ebbesen, K. M. Pellerin, and T. Thio, Appl. Phys. Lett. 77, 1569 (2000).

H. F. Ghaemi, T. Thio, D. E. Grupp, T. W. Ebbesen, and H. J. Lezec, Phys. Rev. B 58, 6779 (1998).

Ishihara, T.

X. Luo and T. Ishihara, Appl. Phys. Lett. 84, 4780 (2004).

Kim, J. H.

Laluet, J.-Y.

F. Przybilla, A. Degiron1, J.-Y. Laluet, C. Genet, and T. W. Ebbesen, J. Opt. A 8, 458 (2006).

Lezec, H. J.

L. Martín-Moreno, F. J. García-Vidal, H. J. Lezec, K. M. Pellerin, T. Thio, J. B. Pendry, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 86, 1114 (2001).

D. E. Grupp, H. J. Lezec, T. W. Ebbesen, K. M. Pellerin, and T. Thio, Appl. Phys. Lett. 77, 1569 (2000).

H. F. Ghaemi, T. Thio, D. E. Grupp, T. W. Ebbesen, and H. J. Lezec, Phys. Rev. B 58, 6779 (1998).

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

Long, L. L.

Luo, Q.

W. Srituravanich, N. Fang, C. Sun, Q. Luo, and X. Zhang, Nano Lett. 4, 1085 (2004).

Luo, X.

X. Luo and T. Ishihara, Appl. Phys. Lett. 84, 4780 (2004).

Manka, A. S.

M. Scalora, M. J. Bloemer, A. S. Pethel, J. P. Dowling, C. M. Bowden, and A. S. Manka, J. Appl. Phys. 83, 2377 (1998).

Martín-Moreno, L.

L. Martín-Moreno, F. J. García-Vidal, H. J. Lezec, K. M. Pellerin, T. Thio, J. B. Pendry, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 86, 1114 (2001).

Nahata, A.

Ordal, M. A.

Patrick, J.

Pellerin, K. M.

L. Martín-Moreno, F. J. García-Vidal, H. J. Lezec, K. M. Pellerin, T. Thio, J. B. Pendry, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 86, 1114 (2001).

D. E. Grupp, H. J. Lezec, T. W. Ebbesen, K. M. Pellerin, and T. Thio, Appl. Phys. Lett. 77, 1569 (2000).

Pendry, J. B.

L. Martín-Moreno, F. J. García-Vidal, H. J. Lezec, K. M. Pellerin, T. Thio, J. B. Pendry, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 86, 1114 (2001).

Pethel, A. S.

M. Scalora, M. J. Bloemer, A. S. Pethel, J. P. Dowling, C. M. Bowden, and A. S. Manka, J. Appl. Phys. 83, 2377 (1998).

Przybilla, F.

F. Przybilla, A. Degiron1, J.-Y. Laluet, C. Genet, and T. W. Ebbesen, J. Opt. A 8, 458 (2006).

Qu, D.

Scalora, M.

M. Scalora, M. J. Bloemer, A. S. Pethel, J. P. Dowling, C. M. Bowden, and A. S. Manka, J. Appl. Phys. 83, 2377 (1998).

Seidel, J.

J. Seidel, S. Grafstrom, L. Eng, and L. Bischoff, Appl. Phys. Lett. 82, 1368 (2003).

Shou, X.

Srituravanich, W.

W. Srituravanich, N. Fang, C. Sun, Q. Luo, and X. Zhang, Nano Lett. 4, 1085 (2004).

Sun, C.

W. Srituravanich, N. Fang, C. Sun, Q. Luo, and X. Zhang, Nano Lett. 4, 1085 (2004).

Thio, T.

L. Martín-Moreno, F. J. García-Vidal, H. J. Lezec, K. M. Pellerin, T. Thio, J. B. Pendry, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 86, 1114 (2001).

D. E. Grupp, H. J. Lezec, T. W. Ebbesen, K. M. Pellerin, and T. Thio, Appl. Phys. Lett. 77, 1569 (2000).

H. F. Ghaemi, T. Thio, D. E. Grupp, T. W. Ebbesen, and H. J. Lezec, Phys. Rev. B 58, 6779 (1998).

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

Ward, C. A.

Wolff, P. A.

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

Zhang, W.

Zhang, X.

W. Srituravanich, N. Fang, C. Sun, Q. Luo, and X. Zhang, Nano Lett. 4, 1085 (2004).

Appl. Opt.

Appl. Phys. Lett.

D. E. Grupp, H. J. Lezec, T. W. Ebbesen, K. M. Pellerin, and T. Thio, Appl. Phys. Lett. 77, 1569 (2000).

X. Luo and T. Ishihara, Appl. Phys. Lett. 84, 4780 (2004).

J. Seidel, S. Grafstrom, L. Eng, and L. Bischoff, Appl. Phys. Lett. 82, 1368 (2003).

J. Appl. Phys.

M. Scalora, M. J. Bloemer, A. S. Pethel, J. P. Dowling, C. M. Bowden, and A. S. Manka, J. Appl. Phys. 83, 2377 (1998).

J. Opt. A

W. L. Barnes, J. Opt. A 8, S87 (2006).

F. Przybilla, A. Degiron1, J.-Y. Laluet, C. Genet, and T. W. Ebbesen, J. Opt. A 8, 458 (2006).

Nano Lett.

W. Srituravanich, N. Fang, C. Sun, Q. Luo, and X. Zhang, Nano Lett. 4, 1085 (2004).

Nature

W. L. Barnes, A. Dereux, and T. W. Ebbesen, Nature 424, 824 (2003).

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

Opt. Express

Opt. Lett.

Phys. Rev. B

H. F. Ghaemi, T. Thio, D. E. Grupp, T. W. Ebbesen, and H. J. Lezec, Phys. Rev. B 58, 6779 (1998).

Phys. Rev. Lett.

L. Martín-Moreno, F. J. García-Vidal, H. J. Lezec, K. M. Pellerin, T. Thio, J. B. Pendry, and T. W. Ebbesen, Phys. Rev. Lett. 86, 1114 (2001).

Other

H. Raether, Surface Plasmons on Smooth and Rough Surfaces and on Gratings (Springer-Verlag, 1988).

J. B. Marion, Classical Electromagnetic Radiation (Academic, New York, 1965).

Cited By

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

Alert me when this article is cited.