[JCMSuite] JCMSuite应用：等离子波导

此示例演示了由不同电介质界定的银薄膜的等离子体激元波导的计算。 该设置遵循 Berini [1] 的举例。 我们主要评论整个计算域上电场强度的数值解，它代表了一个等离子体激元。 但是，对于传播模式项目，也会计算传播常数（传播模式）。

几何示意图如下：

下层和上层材料的相对介电常数由

和

给出。这个金属薄膜的厚度是和宽度是

。分析了真空波长为

时的结构。金属薄膜(银)在该波长的相对介电常数为

。

在本例中，我们计算具有相对于波导对称平面的镜像对称电场的

模式 [1]。 因此，只需离散化几何结构的一半就足够了。经过最后一步细化后的三角形几何部分如下图所示。

由于金属角附近的奇异场行为和几何结构的多尺度结构，等离子体激元模式的精确计算是一个具有挑战性的问题。 等离子体激元的传播主要集中在极薄银带附近。 自适应有限元离散化是解决这类问题的一种方法。 由于角的预细化和自适应细化步骤，网格被细化，特别是在靠近细带和靠近金属角的地方，这些地方的电场表现出奇异的行为，必须非常精确地解决。得到的结果如下图所示：

参考文献

[1] (1, 2)P. Berini, Plasmon-polariton waves guided by thin lossy metal films of finite width: Bound modes of symmetric structures, Phys. Rev. B 61, 10484 (1999)