Extraordinary optical transmission
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Extraordinary optical transmission (EOT) is the phenomenon of greatly enhanced transmission of light through a subwavelength aperture in an otherwise opaque metallic film which has been patterned with a regularly repeating periodic structure. Generally when light of a certain wavelength falls on a subwavelength aperture, it is diffracted isotropically in all directions evenly, with minimal far-field transmission. This is the understanding from classical aperture theory as described by Bethe. In EOT however, the regularly repeating structure enables much higher transmission efficiency to occur, up to several orders of magnitude greater than that predicted by classical aperture theory. It was first described in 1998.
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La trasmissione ottica straordinaria (in inglese: Extraordinary optical transmission, abbreviato in EOT) è il fenomeno che avviene quando la trasmissione della luce è notevolmente migliorata attraverso un'apertura più piccola della lunghezza d'onda in un film metallico, altrimenti opaco, che presenta una struttura regolare periodicamente ripetuta, tipica dei nanohole. Sono state elaborate semplici spiegazioni analitiche di questo fenomeno, sottolineando la somiglianza tra gli array di particelle e array di fori, stabilendo che il fenomeno è dominato dalla diffrazione.
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Extraordinary optical transmission
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Trasmissione ottica straordinaria
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Extraordinary optical transmission (EOT) is the phenomenon of greatly enhanced transmission of light through a subwavelength aperture in an otherwise opaque metallic film which has been patterned with a regularly repeating periodic structure. Generally when light of a certain wavelength falls on a subwavelength aperture, it is diffracted isotropically in all directions evenly, with minimal far-field transmission. This is the understanding from classical aperture theory as described by Bethe. In EOT however, the regularly repeating structure enables much higher transmission efficiency to occur, up to several orders of magnitude greater than that predicted by classical aperture theory. It was first described in 1998. This phenomenon that was fully analyzed with a microscopic scattering model is partly attributed to the presence of surface plasmon resonances and constructive interference. A surface plasmon (SP) is a collective excitation of the electrons at the junction between a conductor and an insulator and is one of a series of interactions between light and a metal surface called Plasmonics. Currently, there is experimental evidence of EOT out of the optical range. Analytical approaches also predict EOT on perforated plates with a perfect conductor model. Holes can somewhat emulate plasmons at other regions of the electromagnetic spectrum where they do not exist. Then, the plasmonic contribution is a very particular peculiarity of the EOT resonance and should not be taken as the main contribution to the phenomenon. More recent work has shown a strong contribution from overlapping evanescent wave coupling, which explains why surface plasmon resonance enhances the EOT effect on both sides of a metallic film at optical frequencies, but accounts for the terahertz-range transmission. Simple analytical explanations of this phenomenon have been elaborated, emphasizing the similarity between arrays of particles and arrays of holes, and establishing that the phenomenon is dominated by diffraction.
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La trasmissione ottica straordinaria (in inglese: Extraordinary optical transmission, abbreviato in EOT) è il fenomeno che avviene quando la trasmissione della luce è notevolmente migliorata attraverso un'apertura più piccola della lunghezza d'onda in un film metallico, altrimenti opaco, che presenta una struttura regolare periodicamente ripetuta, tipica dei nanohole. Generalmente quando la luce ad una determinata lunghezza d'onda incide su un'apertura minore della lunghezza d'onda della luce stessa, questa viene diffratta in modo isotropico in tutte le direzioni in modo uniforme, con una minima trasmissione in campo lontano. In questo caso il fenomeno viene descritto dalla teoria classica dell'apertura descritta da Bethe.Nella EOT, tuttavia, la struttura periodica e regolare consente di ottenere un'efficienza di trasmissione molto più elevata, fino a diversi ordini di grandezza superiore a quella prevista dalla teoria dell'apertura classica. Questo fenomeno è stato descritto per la prima volta nel 1998 e da allora è stato completamente analizzato con un modello microscopico di scattering, in parte attribuito alla presenza di risonanze plasmoniche di superficie e di interferenze costruttive. Un plasmone di superficie (SP) è un'eccitazione collettiva di elettroni alla interfaccia tra un conduttore e un isolante ed è una di una serie di interazioni tra la luce e una superficie metallica chiamate plasmoniche. Vi è evidenza sperimentale di EOT al di fuori del campo ottico. I fori possono in qualche modo emulare i plasmoni in altre regioni dello spettro elettromagnetico in cui non esistono. Quindi, il contributo plasmonico è una caratteristica molto particolare della risonanza EOT e non dovrebbe essere preso come il principale contributo al fenomeno. Un lavoro più recente ha mostrato un forte contributo dall'accoppiamento onde evanescenti sovrapposte, che spiega perché la risonanza plasmonica di superficie migliora l'effetto EOT su entrambi i lati di un film metallico a frequenze ottiche, mentre la trasmissione è dell'ordine dei terahertz. Sono state elaborate semplici spiegazioni analitiche di questo fenomeno, sottolineando la somiglianza tra gli array di particelle e array di fori, stabilendo che il fenomeno è dominato dalla diffrazione.
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