Manufacture of an optical prototype for light-matter interaction experiments
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Universidad Autónoma de Baja California
Resumen
Descripción
An optical prototype was fabricated to perform measurements of surface plasmon polaritons in light beams diffracted at angles of less than 900. Experiments were developed to identify the excitation resonant angle of surface polariton plasmons by a diffraction grating with a pitch greater than the wavelength of the light signal. In the laboratory tests, measurements of the intensity curve of the diffracted light signal were carried out in the +1 and -1 orders. The experimental results were consistent with the theoretical approach. Based on the above, it is concluded that it is possible to excite surface plasmon polaritons, using the technique of the metallic diffraction grating with a wavelength shorter than the space frequency of the grid. The achieved optical prototype turns out to be very flexible for future applications in the measurement of plasmons. This is possible thanks to the speed at which it is possible to modify the frames and their assemblies for the alignment of the optical elements: laser diode, rugged metallic surface, linear polarizer. Likewise, the absolute control in the incident angle apparatus, and the ease of exchanging the light source and the rough metal surface, open wide possibilities for testing new hypotheses for the excitation conditions of surface plasmon polaritons.
Se fabricó un prototipo óptico para realizar mediciones de plasmones polaritones de superficie en haces de luz difractados a ángulos menores a 900. Se elaboraron experimentos para identificar el ángulo resonante de excitación de plasmones polaritones de superficie mediante una rejilla de difracción con un periodo espacial mayor a la longitud de la onda de la señal de luz. En los ensayos realizados en laboratorio se llevaron a cabo mediciones de la curva de intensidad de la señal de luz difractada en los órdenes +1 y – 1. Los resultados experimentales fueron consistentes con lo planteado teóricamente. En virtud de lo anterior, se concluye que es posible excitar plasmones polaritones de superficie, utilizando la técnica de la rejilla de difracción metálica con una longitud de onda menor al periodo espacial de la rejilla. El prototipo óptico logrado resulta ser muy flexible para futuras aplicaciones en la medición de plasmones. Lo anterior es posible gracias a la rapidez con la que se pueden modificar las monturas y sus ensambles para la alineación de los elementos ópticos: diodo láser, superficie rugosa metálica, polarizador lineal. Así mismo, el control absoluto en el aparato del ángulo de incidencia, y la facilidad para intercambiar la fuente de luz y la superficie rugosa metálica, abren amplias posibilidades para probar nuevas hipótesis para las condiciones de excitación de plasmones polaritones de superficie.
Se fabricó un prototipo óptico para realizar mediciones de plasmones polaritones de superficie en haces de luz difractados a ángulos menores a 900. Se elaboraron experimentos para identificar el ángulo resonante de excitación de plasmones polaritones de superficie mediante una rejilla de difracción con un periodo espacial mayor a la longitud de la onda de la señal de luz. En los ensayos realizados en laboratorio se llevaron a cabo mediciones de la curva de intensidad de la señal de luz difractada en los órdenes +1 y – 1. Los resultados experimentales fueron consistentes con lo planteado teóricamente. En virtud de lo anterior, se concluye que es posible excitar plasmones polaritones de superficie, utilizando la técnica de la rejilla de difracción metálica con una longitud de onda menor al periodo espacial de la rejilla. El prototipo óptico logrado resulta ser muy flexible para futuras aplicaciones en la medición de plasmones. Lo anterior es posible gracias a la rapidez con la que se pueden modificar las monturas y sus ensambles para la alineación de los elementos ópticos: diodo láser, superficie rugosa metálica, polarizador lineal. Así mismo, el control absoluto en el aparato del ángulo de incidencia, y la facilidad para intercambiar la fuente de luz y la superficie rugosa metálica, abren amplias posibilidades para probar nuevas hipótesis para las condiciones de excitación de plasmones polaritones de superficie.
Palabras clave
Surface Plasmon polaritons, Additive manufacturing, Nanotechnology., Plasmón polaritón de superficie, Manufactura aditiva, Nanotecnología.