Estudio numérico del fenómeno de la Transmisión Electromagnética Extraordinaria

Abstract

En 1998 el grupo dirigido por T. W. Ebbesen descubre que a través de una lámina metálica, perforada con una distribución periódica de agujeros más pequeños que la longitud de onda de la luz incidente, se produce una transmisión superior a lo que correspondería según la teoría clásica. A este fenómeno lo denominan Transmisión Óptica Extraordinaria (EOT por sus siglas en ingles). Posteriormente, este efecto ha sido extendido a otros rangos de frecuencia como los terahercios, y se conoce actualmente como Transmisión Extraordinaria. El presente trabajo pretende abordar el estudio de dicho fenómeno desde un marco teórico, así como reproducirlo experimentalmente en un simulador electromagnético y obtener sus características. En el Capítulo 1 de este TFG se presentan la motivación y los objetivos de este trabajo. El Capítulo 2 se centra en las teorías existentes acerca de este fenómeno; desde la fallida teoría clásica de Bethe a las explicaciones más satisfactorias del mismo: los plasmones y una nueva perspectiva desde el punto de vista de teoría de circuitos. Antes de pasar a las simulaciones encontramos un breve capítulo con los fundamentos del programa CST usado en las simulaciones, así como los métodos de interpretación de los resultados. Dichos resultados se exponen en el Capítulo 4 y, finalmente, en el Capítulo 5 se destacan las principales conclusiones obtenidas.

In 1998 T. W. Ebbesen’s group discovers that through a metallic film, perforated with a periodic distribution of holes smaller than wavelength of the incident light, a transmission grater than what is predicted by the classic theory occurs. To this phenomenon they gave the name of Extraordinary Optical Transmission (EOT). This effect has subsequently also been found in teraherzwave frequencies, and is nowadays known simply as Extraordinary Transmission. The present text aims to address the study of the said phenomenon both theoretically and experimentally, the latter by means of an electromagnetic simulator, in order to obtain its characteristics. In Chapter 1 of this TFG the motivation behind this study is presented, along with the objectives of this work. Chapter 2 focuses on the existent theories behind this phenomenon; from Bethe’s failed classic theory to the most satisfactory explanations known to date: plasmons and a circuit theory perspective. Before jumping to the result section, a brief chapter is found with the fundamental aspects of the program CST used in the simulations; also, the methods used to interpret the results are discussed. Those results are presented in Chapter 4. Finally, Chapter 5 contains the principal conclusions reached.