Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem:
http://inaoe.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1009/653| Analysis of self-imaging and vortex with surface plasmon fields | |
| HECTOR HUGO SANCHEZ HERNANDEZ | |
| GABRIEL CONSTANTINO MARTINEZ NICONOFF | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución-NoComercial-SinDerivadas | |
| Plasmons Surface plasmons Vortex plasmon Surface electromagnetic waves | |
| In this thesis we find a general expression for the surface plasmon modes following a treatment analogous to diffraction free beams, the main result being that the expression for the dispersion relation functions is generalized. This feature allows us the coupling between surface plasmon waves with other kinds of optical fields propagating in homogeneous media such as Bessel beams. We obtain the surface mode solution for the Helmholtz equation using an analog formalism for diffracted free beams. By means of a linear superposition of the surface modes we obtain an expression similar to the angular spectrum model which allows us the study of arbitrary surface diffraction fields. For the understanding of the physical features implicit in this representation, we describe the interaction between two counter-propagating surface modes, generating a standing plasmonic wave, whose nodes then generate a stationary local charge distribution. The study is reinforced by associating extremal features to the surface modes and an eikonal equation for plasmonic fields is obtained, where a plasmonic refractive index appears naturally. This representation allows us to interpret the surface optical field as a geodesic flow which in principle enables us to associate coherence features to plasmon modes and to analyze the stability of the surface fields under small perturbations of the refractive index. We study theoretically the surface plasmon electromagnetic field in the plane of the interface along which it propagates. Arbitrary surface plasmon fields are expressed by means of a linear superposition of elementary surface plasmon modes, thus obtaining an expression for the in-plane components similar to the angular spectrum model, which establishes the formal foundations of a two-dimensional surface plasmon optics. From this representation, we obtain the general description for surface plasmon modes as in-plane diffraction free beams. These new modes with their corresponding phase parameters are used to study surface plasmon self-imaging phenomenon and the synthesis of surface plasmon singularity regions (caustics) of surface plasmon fields. Finally, we show the radiometric features for scalar optical fields by means of the spectral density function and the spectral flux function, this model is used to describe the radiometric features of surface plasmon fields. En esta tesis encontramos una expresión general para los modos plasmonicos de superficie siguiendo un tratamiento análogo para haces libres de difracción, el resultado principal es la expresión para la función de relación de dispersión que es generalizada, de modo que con esta característica nos deja el acoplamiento entre ondas plasmonicas de superficie con otros tipos de campos plasmonicos propagándose en un medio homogéneo tales como los haces Bessel. Se obtuvo la solución modal de superficie para la ecuación de Helmholtz utilizando un formalismo análogo para haces libres de difracción. Mediante una superposición lineal de los modos de superficie obtuvimos una solución similar al modelo del espectro angular, el cual nos permite el estudio de campos arbitrarios de difracción de superficie, así como la compresión de las características físicas implícitas en esta representación. Describimos la interacción entre dos modos de superficie contra propagándose que generan una onda plasmonica estacionaria, cuyos nodos producen una distribución local de carga estacionaria: El estudio es reforzado por las características extrémales para los modos de superficie y una ecuación eikonal es obtenida para campos plasmonicos, donde una índice de refracción plasmonico aparece, esta representación nos permite interpretar el campo óptico de superficie como un flujo geodésico que en principio; nos deja asociar características de coherencia, para modos plamonicos y analizar la estabilidad de campos plasmonicos de superficie, bajo pequeñas perturbaciones del índice de refracción. Se estudio teoréticamente el campo electromagnético plasmonico de superficie en el plano a lo largo de la interface en cual se propaga. Los campos arbitrarios plasmonicos de superficie son expresados mediante una superposición lineal de modos plasmonicos de superficie, así obteniendo una expresión similar para las componentes en el plano al modelo del espectro angular, que establece la formación formal de una óptica de plasmones de superficie en dos dimensiones, desde está representación se obtuvo la descripción general para modos plasmonicos de superficie como haces libres de difracción en el plano, estos nuevos modos con sus correspondientes parámetros de fase son utilizados para estudiar fenómenos de auto imágenes y síntesis de regiones singulares (Causticas) de campos plasmonicos de superficie. | |
| Instituto Nacional de Astrofísica, Óptica y Electrónica | |
| 2007-12 | |
| Tesis de doctorado | |
| Inglés | |
| Estudiantes Investigadores Público en general | |
| Sánchez-Hernández HH | |
| OPTICA FÍSICA | |
| Versión aceptada | |
| acceptedVersion - Versión aceptada | |
| Aparece en las colecciones: | Doctorado en Óptica |
Cargar archivos:
| Fichero | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|
| SanchezHeHH.pdf | 1.04 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |