Abstract

Lamellar gratings are investigated via temporal coupled-mode theory and numerical simulations. Total absorption can be achieved by an optimized grating with shallow grooves under normal incidence and the full width at half-maximum (FWHM) is only 0.4 nm. For certain wavelengths, the structure shows high absorption only within an ultra-narrow angle, which suggests that it can be used as a highly directional thermal emitter according to Kirchhoff’s law. Besides, the resonant wavelength is sensitive to the refractive index of the environmental dielectric. The large sensitivity (1400nm/RIU) and simultaneous small FWHM result in a huge figure-of-merit of 2300/RIU, which enables the structure to have great potential in plasmonic sensing.

© 2014 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. T. V. Teperik, F. J. García de Abajo, A. G. Borisov, M. Abdelsalam, P. N. Bartlett, Y. Sugawara, J. J. Baumberg, Nat. Photonics 2, 299 (2008).
    [CrossRef]
  2. X. Chen, H. Gong, S. Dai, D. Zhao, Y. Yang, Q. Li, M. Qiu, Opt. Lett. 38, 2247 (2013).
    [CrossRef]
  3. N. Bonod, E. Popov, Opt. Lett. 33, 2398 (2008).
    [CrossRef]
  4. J. Hao, J. Wang, X. Liu, W. J. Padilla, L. Zhou, M. Qiu, Appl. Phys. Lett. 96, 251104 (2010).
    [CrossRef]
  5. N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).
    [CrossRef]
  6. J. Dai, F. Ye, Y. Chen, M. Muhammed, M. Qiu, M. Yan, Opt. Express 21, 6697 (2013).
    [CrossRef]
  7. S. Dai, D. Zhao, Q. Li, M. Qiu, Opt. Express 21, 13125 (2013).
    [CrossRef]
  8. K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
    [CrossRef]
  9. C. Wu, B. Neuner, J. John, A. Milder, B. Zollars, S. Savoy, G. Shvets, Phys. Rev. B 84, 075102 (2011).
    [CrossRef]
  10. X. Chen, Y. Chen, M. Yan, M. Qiu, ACS Nano 6, 2550 (2012).
    [CrossRef]
  11. S. Ogawa, K. Okada, N. Fukushima, M. Kimata, Appl. Phys. Lett. 100, 021111 (2012).
    [CrossRef]
  12. M. Yan, J. Opt. 15, 025006 (2013).
    [CrossRef]
  13. L. Meng, D. Zhao, Q. Li, M. Qiu, Opt. Express 21, A111 (2013).
    [CrossRef]
  14. Y. H. Su, Y. F. Ke, S. L. Cai, Q. Y. Yao, Light Sci. Appl. 1, e14 (2012).
    [CrossRef]
  15. J. J. Talghader, A. S. Gawarikar, R. P. Shea, Light Sci. Appl. 1, e24 (2012).
    [CrossRef]
  16. X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
    [CrossRef]
  17. M. D. Zoysa, T. Asano, K. Mochizuki, A. Oskooi, T. Inoue, S. Noda, Nat. Photonics 6, 535 (2012).
    [CrossRef]
  18. A. Sharon, G. Glasberg, D. Rosenblatt, A. A. Friesem, J. Opt. Soc. Am. A 14, 588 (1997).
    [CrossRef]
  19. R. W. Wood, Philos. Mag. 4, 396 (1902).
    [CrossRef]
  20. E. Popov, D. Maystre, R. C. McPhedran, M. Nevère, M. C. Huthley, G. H. Derrick, Opt. Express 16, 6146 (2008).
    [CrossRef]
  21. V. G. Kravets, F. Schedin, A. N. Grigorenko, Phys. Rev. B 78, 205405 (2008).
    [CrossRef]
  22. A. Polyakov, S. Cabrini, S. Dhuey, B. Harteneck, P. J. Schuck, H. A. Padmore, Appl. Phys. Lett. 98, 203104 (2011).
    [CrossRef]
  23. M. Laroche, C. Arnold, F. Marquier, R. Carminati, J.-J. Greffet, S. Collin, N. Bardou, J.-L. Pelouard, Opt. Lett. 30, 2623 (2005).
    [CrossRef]
  24. P. B. Johnson, R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
    [CrossRef]
  25. Z. Ruan, S. Fan, J. Phys. Chem. C 114, 7324 (2010).
    [CrossRef]
  26. Z. Ruan, S. Fan, Phys. Rev. A 85, 043828 (2012).
    [CrossRef]
  27. J. W. Yoon, K. H. Seol, S. H. Song, R. Magnusson, Opt. Express 18, 25702 (2010).
    [CrossRef]
  28. J.-J. Greffet, M. Nieto-Vesperinas, J. Opt. Soc. Am. A 15, 2735 (1998).
    [CrossRef]
  29. J.-J. Greffet, R. Carminati, K. Joulain, J.-P. Mulet, S. Mainguy, Y. Chen, Nature 416, 61 (2002).
    [CrossRef]
  30. R. Carminati, J.-J. Greffet, Phys. Rev. Lett. 82, 1660 (1999).
    [CrossRef]
  31. L. Zhang, C. Y. Chan, J. Li, H. C. Ong, Opt. Express 20, 12610 (2012).
    [CrossRef]
  32. W. Ma, J. Zhou, S. Huang, H. Yuan, Chin. J. Lasers 38, 0905008 (2011).
    [CrossRef]

2013 (5)

2012 (7)

L. Zhang, C. Y. Chan, J. Li, H. C. Ong, Opt. Express 20, 12610 (2012).
[CrossRef]

Y. H. Su, Y. F. Ke, S. L. Cai, Q. Y. Yao, Light Sci. Appl. 1, e14 (2012).
[CrossRef]

J. J. Talghader, A. S. Gawarikar, R. P. Shea, Light Sci. Appl. 1, e24 (2012).
[CrossRef]

X. Chen, Y. Chen, M. Yan, M. Qiu, ACS Nano 6, 2550 (2012).
[CrossRef]

S. Ogawa, K. Okada, N. Fukushima, M. Kimata, Appl. Phys. Lett. 100, 021111 (2012).
[CrossRef]

M. D. Zoysa, T. Asano, K. Mochizuki, A. Oskooi, T. Inoue, S. Noda, Nat. Photonics 6, 535 (2012).
[CrossRef]

Z. Ruan, S. Fan, Phys. Rev. A 85, 043828 (2012).
[CrossRef]

2011 (5)

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
[CrossRef]

C. Wu, B. Neuner, J. John, A. Milder, B. Zollars, S. Savoy, G. Shvets, Phys. Rev. B 84, 075102 (2011).
[CrossRef]

A. Polyakov, S. Cabrini, S. Dhuey, B. Harteneck, P. J. Schuck, H. A. Padmore, Appl. Phys. Lett. 98, 203104 (2011).
[CrossRef]

W. Ma, J. Zhou, S. Huang, H. Yuan, Chin. J. Lasers 38, 0905008 (2011).
[CrossRef]

2010 (4)

J. W. Yoon, K. H. Seol, S. H. Song, R. Magnusson, Opt. Express 18, 25702 (2010).
[CrossRef]

J. Hao, J. Wang, X. Liu, W. J. Padilla, L. Zhou, M. Qiu, Appl. Phys. Lett. 96, 251104 (2010).
[CrossRef]

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).
[CrossRef]

Z. Ruan, S. Fan, J. Phys. Chem. C 114, 7324 (2010).
[CrossRef]

2008 (4)

V. G. Kravets, F. Schedin, A. N. Grigorenko, Phys. Rev. B 78, 205405 (2008).
[CrossRef]

T. V. Teperik, F. J. García de Abajo, A. G. Borisov, M. Abdelsalam, P. N. Bartlett, Y. Sugawara, J. J. Baumberg, Nat. Photonics 2, 299 (2008).
[CrossRef]

E. Popov, D. Maystre, R. C. McPhedran, M. Nevère, M. C. Huthley, G. H. Derrick, Opt. Express 16, 6146 (2008).
[CrossRef]

N. Bonod, E. Popov, Opt. Lett. 33, 2398 (2008).
[CrossRef]

2005 (1)

2002 (1)

J.-J. Greffet, R. Carminati, K. Joulain, J.-P. Mulet, S. Mainguy, Y. Chen, Nature 416, 61 (2002).
[CrossRef]

1999 (1)

R. Carminati, J.-J. Greffet, Phys. Rev. Lett. 82, 1660 (1999).
[CrossRef]

1998 (1)

1997 (1)

1972 (1)

P. B. Johnson, R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
[CrossRef]

1902 (1)

R. W. Wood, Philos. Mag. 4, 396 (1902).
[CrossRef]

Abdelsalam, M.

T. V. Teperik, F. J. García de Abajo, A. G. Borisov, M. Abdelsalam, P. N. Bartlett, Y. Sugawara, J. J. Baumberg, Nat. Photonics 2, 299 (2008).
[CrossRef]

Arnold, C.

Asano, T.

M. D. Zoysa, T. Asano, K. Mochizuki, A. Oskooi, T. Inoue, S. Noda, Nat. Photonics 6, 535 (2012).
[CrossRef]

Atwater, H. A.

K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
[CrossRef]

Aydin, K.

K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
[CrossRef]

Bardou, N.

Bartlett, P. N.

T. V. Teperik, F. J. García de Abajo, A. G. Borisov, M. Abdelsalam, P. N. Bartlett, Y. Sugawara, J. J. Baumberg, Nat. Photonics 2, 299 (2008).
[CrossRef]

Baumberg, J. J.

T. V. Teperik, F. J. García de Abajo, A. G. Borisov, M. Abdelsalam, P. N. Bartlett, Y. Sugawara, J. J. Baumberg, Nat. Photonics 2, 299 (2008).
[CrossRef]

Bonod, N.

Borisov, A. G.

T. V. Teperik, F. J. García de Abajo, A. G. Borisov, M. Abdelsalam, P. N. Bartlett, Y. Sugawara, J. J. Baumberg, Nat. Photonics 2, 299 (2008).
[CrossRef]

Briggs, R. M.

K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
[CrossRef]

Cabrini, S.

A. Polyakov, S. Cabrini, S. Dhuey, B. Harteneck, P. J. Schuck, H. A. Padmore, Appl. Phys. Lett. 98, 203104 (2011).
[CrossRef]

Cai, S. L.

Y. H. Su, Y. F. Ke, S. L. Cai, Q. Y. Yao, Light Sci. Appl. 1, e14 (2012).
[CrossRef]

Carminati, R.

M. Laroche, C. Arnold, F. Marquier, R. Carminati, J.-J. Greffet, S. Collin, N. Bardou, J.-L. Pelouard, Opt. Lett. 30, 2623 (2005).
[CrossRef]

J.-J. Greffet, R. Carminati, K. Joulain, J.-P. Mulet, S. Mainguy, Y. Chen, Nature 416, 61 (2002).
[CrossRef]

R. Carminati, J.-J. Greffet, Phys. Rev. Lett. 82, 1660 (1999).
[CrossRef]

Chan, C. Y.

Chen, X.

Chen, Y.

J. Dai, F. Ye, Y. Chen, M. Muhammed, M. Qiu, M. Yan, Opt. Express 21, 6697 (2013).
[CrossRef]

X. Chen, Y. Chen, M. Yan, M. Qiu, ACS Nano 6, 2550 (2012).
[CrossRef]

J.-J. Greffet, R. Carminati, K. Joulain, J.-P. Mulet, S. Mainguy, Y. Chen, Nature 416, 61 (2002).
[CrossRef]

Christy, R. W.

P. B. Johnson, R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
[CrossRef]

Collin, S.

Dai, J.

Dai, S.

Derrick, G. H.

Dhuey, S.

A. Polyakov, S. Cabrini, S. Dhuey, B. Harteneck, P. J. Schuck, H. A. Padmore, Appl. Phys. Lett. 98, 203104 (2011).
[CrossRef]

Fan, S.

Z. Ruan, S. Fan, Phys. Rev. A 85, 043828 (2012).
[CrossRef]

Z. Ruan, S. Fan, J. Phys. Chem. C 114, 7324 (2010).
[CrossRef]

Ferry, V. E.

K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
[CrossRef]

Friesem, A. A.

Fukushima, N.

S. Ogawa, K. Okada, N. Fukushima, M. Kimata, Appl. Phys. Lett. 100, 021111 (2012).
[CrossRef]

García de Abajo, F. J.

T. V. Teperik, F. J. García de Abajo, A. G. Borisov, M. Abdelsalam, P. N. Bartlett, Y. Sugawara, J. J. Baumberg, Nat. Photonics 2, 299 (2008).
[CrossRef]

Gawarikar, A. S.

J. J. Talghader, A. S. Gawarikar, R. P. Shea, Light Sci. Appl. 1, e24 (2012).
[CrossRef]

Giessen, H.

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).
[CrossRef]

Glasberg, G.

Gong, H.

Greffet, J.-J.

M. Laroche, C. Arnold, F. Marquier, R. Carminati, J.-J. Greffet, S. Collin, N. Bardou, J.-L. Pelouard, Opt. Lett. 30, 2623 (2005).
[CrossRef]

J.-J. Greffet, R. Carminati, K. Joulain, J.-P. Mulet, S. Mainguy, Y. Chen, Nature 416, 61 (2002).
[CrossRef]

R. Carminati, J.-J. Greffet, Phys. Rev. Lett. 82, 1660 (1999).
[CrossRef]

J.-J. Greffet, M. Nieto-Vesperinas, J. Opt. Soc. Am. A 15, 2735 (1998).
[CrossRef]

Grigorenko, A. N.

V. G. Kravets, F. Schedin, A. N. Grigorenko, Phys. Rev. B 78, 205405 (2008).
[CrossRef]

Hao, J.

J. Hao, J. Wang, X. Liu, W. J. Padilla, L. Zhou, M. Qiu, Appl. Phys. Lett. 96, 251104 (2010).
[CrossRef]

Harteneck, B.

A. Polyakov, S. Cabrini, S. Dhuey, B. Harteneck, P. J. Schuck, H. A. Padmore, Appl. Phys. Lett. 98, 203104 (2011).
[CrossRef]

Hentschel, M.

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).
[CrossRef]

Huang, S.

W. Ma, J. Zhou, S. Huang, H. Yuan, Chin. J. Lasers 38, 0905008 (2011).
[CrossRef]

Huthley, M. C.

Inoue, T.

M. D. Zoysa, T. Asano, K. Mochizuki, A. Oskooi, T. Inoue, S. Noda, Nat. Photonics 6, 535 (2012).
[CrossRef]

John, J.

C. Wu, B. Neuner, J. John, A. Milder, B. Zollars, S. Savoy, G. Shvets, Phys. Rev. B 84, 075102 (2011).
[CrossRef]

Johnson, P. B.

P. B. Johnson, R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
[CrossRef]

Jokerst, N. M.

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

Joulain, K.

J.-J. Greffet, R. Carminati, K. Joulain, J.-P. Mulet, S. Mainguy, Y. Chen, Nature 416, 61 (2002).
[CrossRef]

Ke, Y. F.

Y. H. Su, Y. F. Ke, S. L. Cai, Q. Y. Yao, Light Sci. Appl. 1, e14 (2012).
[CrossRef]

Kimata, M.

S. Ogawa, K. Okada, N. Fukushima, M. Kimata, Appl. Phys. Lett. 100, 021111 (2012).
[CrossRef]

Kravets, V. G.

V. G. Kravets, F. Schedin, A. N. Grigorenko, Phys. Rev. B 78, 205405 (2008).
[CrossRef]

Laroche, M.

Li, J.

Li, Q.

Liu, N.

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).
[CrossRef]

Liu, X.

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

J. Hao, J. Wang, X. Liu, W. J. Padilla, L. Zhou, M. Qiu, Appl. Phys. Lett. 96, 251104 (2010).
[CrossRef]

Ma, W.

W. Ma, J. Zhou, S. Huang, H. Yuan, Chin. J. Lasers 38, 0905008 (2011).
[CrossRef]

Magnusson, R.

Mainguy, S.

J.-J. Greffet, R. Carminati, K. Joulain, J.-P. Mulet, S. Mainguy, Y. Chen, Nature 416, 61 (2002).
[CrossRef]

Marquier, F.

Maystre, D.

McPhedran, R. C.

Meng, L.

Mesch, M.

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).
[CrossRef]

Milder, A.

C. Wu, B. Neuner, J. John, A. Milder, B. Zollars, S. Savoy, G. Shvets, Phys. Rev. B 84, 075102 (2011).
[CrossRef]

Mochizuki, K.

M. D. Zoysa, T. Asano, K. Mochizuki, A. Oskooi, T. Inoue, S. Noda, Nat. Photonics 6, 535 (2012).
[CrossRef]

Muhammed, M.

Mulet, J.-P.

J.-J. Greffet, R. Carminati, K. Joulain, J.-P. Mulet, S. Mainguy, Y. Chen, Nature 416, 61 (2002).
[CrossRef]

Neuner, B.

C. Wu, B. Neuner, J. John, A. Milder, B. Zollars, S. Savoy, G. Shvets, Phys. Rev. B 84, 075102 (2011).
[CrossRef]

Nevère, M.

Nieto-Vesperinas, M.

Noda, S.

M. D. Zoysa, T. Asano, K. Mochizuki, A. Oskooi, T. Inoue, S. Noda, Nat. Photonics 6, 535 (2012).
[CrossRef]

Ogawa, S.

S. Ogawa, K. Okada, N. Fukushima, M. Kimata, Appl. Phys. Lett. 100, 021111 (2012).
[CrossRef]

Okada, K.

S. Ogawa, K. Okada, N. Fukushima, M. Kimata, Appl. Phys. Lett. 100, 021111 (2012).
[CrossRef]

Ong, H. C.

Oskooi, A.

M. D. Zoysa, T. Asano, K. Mochizuki, A. Oskooi, T. Inoue, S. Noda, Nat. Photonics 6, 535 (2012).
[CrossRef]

Padilla, W. J.

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

J. Hao, J. Wang, X. Liu, W. J. Padilla, L. Zhou, M. Qiu, Appl. Phys. Lett. 96, 251104 (2010).
[CrossRef]

Padmore, H. A.

A. Polyakov, S. Cabrini, S. Dhuey, B. Harteneck, P. J. Schuck, H. A. Padmore, Appl. Phys. Lett. 98, 203104 (2011).
[CrossRef]

Pelouard, J.-L.

Polyakov, A.

A. Polyakov, S. Cabrini, S. Dhuey, B. Harteneck, P. J. Schuck, H. A. Padmore, Appl. Phys. Lett. 98, 203104 (2011).
[CrossRef]

Popov, E.

Qiu, M.

Rosenblatt, D.

Ruan, Z.

Z. Ruan, S. Fan, Phys. Rev. A 85, 043828 (2012).
[CrossRef]

Z. Ruan, S. Fan, J. Phys. Chem. C 114, 7324 (2010).
[CrossRef]

Savoy, S.

C. Wu, B. Neuner, J. John, A. Milder, B. Zollars, S. Savoy, G. Shvets, Phys. Rev. B 84, 075102 (2011).
[CrossRef]

Schedin, F.

V. G. Kravets, F. Schedin, A. N. Grigorenko, Phys. Rev. B 78, 205405 (2008).
[CrossRef]

Schuck, P. J.

A. Polyakov, S. Cabrini, S. Dhuey, B. Harteneck, P. J. Schuck, H. A. Padmore, Appl. Phys. Lett. 98, 203104 (2011).
[CrossRef]

Seol, K. H.

Sharon, A.

Shea, R. P.

J. J. Talghader, A. S. Gawarikar, R. P. Shea, Light Sci. Appl. 1, e24 (2012).
[CrossRef]

Shvets, G.

C. Wu, B. Neuner, J. John, A. Milder, B. Zollars, S. Savoy, G. Shvets, Phys. Rev. B 84, 075102 (2011).
[CrossRef]

Song, S. H.

Starr, A. F.

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

Starr, T.

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

Su, Y. H.

Y. H. Su, Y. F. Ke, S. L. Cai, Q. Y. Yao, Light Sci. Appl. 1, e14 (2012).
[CrossRef]

Sugawara, Y.

T. V. Teperik, F. J. García de Abajo, A. G. Borisov, M. Abdelsalam, P. N. Bartlett, Y. Sugawara, J. J. Baumberg, Nat. Photonics 2, 299 (2008).
[CrossRef]

Talghader, J. J.

J. J. Talghader, A. S. Gawarikar, R. P. Shea, Light Sci. Appl. 1, e24 (2012).
[CrossRef]

Teperik, T. V.

T. V. Teperik, F. J. García de Abajo, A. G. Borisov, M. Abdelsalam, P. N. Bartlett, Y. Sugawara, J. J. Baumberg, Nat. Photonics 2, 299 (2008).
[CrossRef]

Tyler, T.

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

Wang, J.

J. Hao, J. Wang, X. Liu, W. J. Padilla, L. Zhou, M. Qiu, Appl. Phys. Lett. 96, 251104 (2010).
[CrossRef]

Weiss, T.

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).
[CrossRef]

Wood, R. W.

R. W. Wood, Philos. Mag. 4, 396 (1902).
[CrossRef]

Wu, C.

C. Wu, B. Neuner, J. John, A. Milder, B. Zollars, S. Savoy, G. Shvets, Phys. Rev. B 84, 075102 (2011).
[CrossRef]

Yan, M.

J. Dai, F. Ye, Y. Chen, M. Muhammed, M. Qiu, M. Yan, Opt. Express 21, 6697 (2013).
[CrossRef]

M. Yan, J. Opt. 15, 025006 (2013).
[CrossRef]

X. Chen, Y. Chen, M. Yan, M. Qiu, ACS Nano 6, 2550 (2012).
[CrossRef]

Yang, Y.

Yao, Q. Y.

Y. H. Su, Y. F. Ke, S. L. Cai, Q. Y. Yao, Light Sci. Appl. 1, e14 (2012).
[CrossRef]

Ye, F.

Yoon, J. W.

Yuan, H.

W. Ma, J. Zhou, S. Huang, H. Yuan, Chin. J. Lasers 38, 0905008 (2011).
[CrossRef]

Zhang, L.

Zhao, D.

Zhou, J.

W. Ma, J. Zhou, S. Huang, H. Yuan, Chin. J. Lasers 38, 0905008 (2011).
[CrossRef]

Zhou, L.

J. Hao, J. Wang, X. Liu, W. J. Padilla, L. Zhou, M. Qiu, Appl. Phys. Lett. 96, 251104 (2010).
[CrossRef]

Zollars, B.

C. Wu, B. Neuner, J. John, A. Milder, B. Zollars, S. Savoy, G. Shvets, Phys. Rev. B 84, 075102 (2011).
[CrossRef]

Zoysa, M. D.

M. D. Zoysa, T. Asano, K. Mochizuki, A. Oskooi, T. Inoue, S. Noda, Nat. Photonics 6, 535 (2012).
[CrossRef]

ACS Nano (1)

X. Chen, Y. Chen, M. Yan, M. Qiu, ACS Nano 6, 2550 (2012).
[CrossRef]

Appl. Phys. Lett. (3)

S. Ogawa, K. Okada, N. Fukushima, M. Kimata, Appl. Phys. Lett. 100, 021111 (2012).
[CrossRef]

J. Hao, J. Wang, X. Liu, W. J. Padilla, L. Zhou, M. Qiu, Appl. Phys. Lett. 96, 251104 (2010).
[CrossRef]

A. Polyakov, S. Cabrini, S. Dhuey, B. Harteneck, P. J. Schuck, H. A. Padmore, Appl. Phys. Lett. 98, 203104 (2011).
[CrossRef]

Chin. J. Lasers (1)

W. Ma, J. Zhou, S. Huang, H. Yuan, Chin. J. Lasers 38, 0905008 (2011).
[CrossRef]

J. Opt. (1)

M. Yan, J. Opt. 15, 025006 (2013).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. A (2)

J. Phys. Chem. C (1)

Z. Ruan, S. Fan, J. Phys. Chem. C 114, 7324 (2010).
[CrossRef]

Light Sci. Appl. (2)

Y. H. Su, Y. F. Ke, S. L. Cai, Q. Y. Yao, Light Sci. Appl. 1, e14 (2012).
[CrossRef]

J. J. Talghader, A. S. Gawarikar, R. P. Shea, Light Sci. Appl. 1, e24 (2012).
[CrossRef]

Nano Lett. (1)

N. Liu, M. Mesch, T. Weiss, M. Hentschel, H. Giessen, Nano Lett. 10, 2342 (2010).
[CrossRef]

Nat. Commun. (1)

K. Aydin, V. E. Ferry, R. M. Briggs, H. A. Atwater, Nat. Commun. 2, 517 (2011).
[CrossRef]

Nat. Photonics (2)

M. D. Zoysa, T. Asano, K. Mochizuki, A. Oskooi, T. Inoue, S. Noda, Nat. Photonics 6, 535 (2012).
[CrossRef]

T. V. Teperik, F. J. García de Abajo, A. G. Borisov, M. Abdelsalam, P. N. Bartlett, Y. Sugawara, J. J. Baumberg, Nat. Photonics 2, 299 (2008).
[CrossRef]

Nature (1)

J.-J. Greffet, R. Carminati, K. Joulain, J.-P. Mulet, S. Mainguy, Y. Chen, Nature 416, 61 (2002).
[CrossRef]

Opt. Express (6)

Opt. Lett. (3)

Philos. Mag. (1)

R. W. Wood, Philos. Mag. 4, 396 (1902).
[CrossRef]

Phys. Rev. A (1)

Z. Ruan, S. Fan, Phys. Rev. A 85, 043828 (2012).
[CrossRef]

Phys. Rev. B (3)

V. G. Kravets, F. Schedin, A. N. Grigorenko, Phys. Rev. B 78, 205405 (2008).
[CrossRef]

P. B. Johnson, R. W. Christy, Phys. Rev. B 6, 4370 (1972).
[CrossRef]

C. Wu, B. Neuner, J. John, A. Milder, B. Zollars, S. Savoy, G. Shvets, Phys. Rev. B 84, 075102 (2011).
[CrossRef]

Phys. Rev. Lett. (2)

X. Liu, T. Tyler, T. Starr, A. F. Starr, N. M. Jokerst, W. J. Padilla, Phys. Rev. Lett. 107, 045901 (2011).
[CrossRef]

R. Carminati, J.-J. Greffet, Phys. Rev. Lett. 82, 1660 (1999).
[CrossRef]

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.


Figures (6)

Fig. 1.
Fig. 1.

(a) Schematic of the 1D grating. The grey region is silver and the blue region is the substrate. (b) Cross-section of a unit cell, s represents half of the grating ridges, h denotes the depth of the grooves, r=h/2 is the radius of the fillets, and a is the period. (c) 2D crossed-grating extended from 1D grating.

Fig. 2.
Fig. 2.

Radiative (γrad) and resistive (γres) damping rates of the eigenmodes as functions of (a) half of the grating ridges s, and (b) the depth of the grooves h. Insets: the resonant wavelength at each eigenmode. Peak absorbance and FWHMs of the corresponding eigenmodes are presented in (c) and (d). If not particularly specified, a=1400, s=92, and h=50nm.

Fig. 3.
Fig. 3.

(a) Computed absorption spectra of the optimized grating and the crossed-grating using the numerical simulation and the temporal coupled-mode theory. Blue-solid and black-dashed lines correspond to the 1D grating and the 2D crossed-grating, respectively. (b) Electric and magnetic enhancements at resonant wavelength (1402 nm). E0 and Hy0 are excitation fields, E and Hy are total fields.

Fig. 4.
Fig. 4.

(a) Absorption at oblique incidence. kx=(2π/λ)sinθ, λ is incident wavelength and θ is angle of incidence. kx is normalized with respect to π/a. Photon energy E=hc/λ, h is the Planck constant, and c is the light speed in vacuum. (b) Absorptivity angular patterns at 1900 and 1200 nm of the perfect absorber.

Fig. 5.
Fig. 5.

Absorption spectrum as a function of geometrical scaling factor F.

Fig. 6.
Fig. 6.

Dependence of (a) absorption spectra and (b) resonant wavelengths on the refractive index of the environmental dielectric.

Equations (1)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

A=4γradγres(ωω0)2+γtot2.

Metrics