$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Ограниченные электромагнитные режимы в фотонных кристаллах могут возникнуть из различных истоков, таких как плазмонные резонансы вокруг металлических/диэлектрических интерфейсов или резонансы Mie в высокорепрелодействующих индексных диэлектрических наноструктурах1,2,3,и могут быть разработаны, чтобы появиться на специально определенных частотах4,5. Их присутствие приводит к многим увлекательным явлениям, таким как фотонические пробелы полосы6,7,8,сильная локализация фотона9,медленный свет10 и конусы Дирака11. Четырехмерная микроскопия и спектроскопия самолета являются основными инструментами для характеристики фотонных наноструктур, поскольку они позволяют захватывать многие существенные свойства ограниченных режимов, происходящих в них. В космической микроскопии Фурье, в отличие от обычной реальной плоскости изображения, информация представлена как функция угловых координат12,13. Это также известный как задняя фокусная плоскость (BFP) изображения, как угловое разложение света, иссисходяго из образца регистрируется из задней фокусной плоскости микроскопа цели. Угловой спектр, т.е. схема излучения в дальней области образца, связан с импульсом света, исполнимого из него(к). В частности, он представляет свой в плоскости импульс (kx,ky) распределение14.
В магнито-оптически активных образцах, наличие ограниченных фотонных возбуждений, как было показано, приводит к значительному улучшению магнито-оптического ответа15,16,17,18,19. Магнитно-оптические эффекты зависят от взаимной геометрии магнитного поля и инцидента электромагнитного излучения. Нарисунка на рисунке 1магнитооптические геометрии линейно поляризованного света и их номенклатуры. Здесь мы демонстрируем установку, которая может быть использована для изучения двух магнито-оптических эффектов, которые наблюдаются в отражении: поперечные и продольные эффекты магнито-оптического Керра, сокращенно, соответственно, как TMOKE и LMOKE. TMOKE – это эффект интенсивности, где отражательные эффекты противоположных состояний намагниченности различны, в то время как LMOKE проявляется как вращение оси поляризации отраженного света. Эффекты отличаются ориентацией намагниченности по отношению к заболеваемости светом, где для LMOKE, намагничивание ориентировано параллельно в плоскости компонента вектора волны света пока для TMOKE оно поперечно к ему. Для нормального света инцидента оба в плоскости компоненты импульса света являются нулевыми (kx q ky 0) и, следовательно, оба эффекта равны нулю. Конфигурации, где оба эффекта присутствуют можно легко зачат. Однако, чтобы упростить анализ данных, в этой демонстрации мы ограничиваемся ситуациями, когда присутствует только один из эффектов, а именно TMOKE.
Несколько оптических конфигураций могут быть использованы для измерения углового распределения света, излучаемого из магнитофотонных кристаллов. Например, в Kalish et al.20 и Боровкове и др.21такая установка была успешно использована в геометрии трансмиссии для того, чтобы раскрыть плазмонное влияние на магнитооптические явления. В качестве иллюстрации в Kurvits et al.22некоторые возможные конфигурации представлены для микроскопа, использующему объектив объективной линзы с исправленной бесконечностью. В нашей конфигурации, изображенной на рисунке 2A,мы используем экран из-под исправления бесконечности, где свет, исходящий от данной точки в образце, направлен объективом в коллинеарные лучи. На рисунке 2A,лучи, возникающие сверху (разбитые линии) и нижние (твердые линии) образца схематично изображены. Затем, собирая объектив использован для того чтобы переориентировать эти лучи для того чтобы сформировать изображение на плоскости изображения (IP). Второй объектив, также известный как объектив Бертрана, помещается после плоскости изображения, чтобы отделить входящий свет в фокусной плоскости на угловые компоненты, изображенные на рисунке 2А в красном, синем и черном цвете. Из этой задней фокусной плоскости угловое распределение света, излучаемого образцом, может быть измерено с помощью камеры. Фактически, объектив Bertrand выполняет преобразование Фурье на световом луче, прибосьявающее к нему. Распределение пространственной интенсивности в BFP соответствует угловому распределению излучения инцидента. Полную карту отражения пространства образца можно установить путем освещения образца с той же целью, которая используется для сбора ответа образца. Входящие и исходящие лучи разделены с помощью сплиттера. Полная установка изображена на рисунке 3А. Для получения спектра необходим настраиваемый источник света или монохроматор. Измерение может быть повторено на различных длинах волн, имея в виду, что из-за спектра стандартных источников света, результаты должны быть нормализованы к отражательной части контрольного образца. Для этого можно использовать зеркало или часть образца, который был намеренно оставлен без шаблона, чтобы обеспечить высокую отражательную способность. Чтобы помочь в позиционировании, мы покажем, как интегрировать установку с дополнительной оптической системой, которая позволяет реальной космической визуализации образца, показанного на рисунке 2B.
Теперь мы приступим к созданию метода измерения углового решена магнито-оптического спектра фотонического кристалла, используя в качестве репрезентативного образца, DVD решетки покрыты Au / Co / Au пленки, где наличие ферромагнитного кобальта приводит к значительной магнито-оптической активности23. Периодическое гофрирование dvd решетки позволяет поверхности plasmon поляритон (SPP) резонансы на различных длина волны угол комбинации, которые даны

где n является рефракционным индексом окружающей среды, k0 волновой вектор света в свободном пространстве,0 угол частоты, d периодичность решетки и м является множеством, обозначающим порядок SPP. Вектор волны SPP
дается где No1 и No2 являются разрешения металлическим слоем и окружающей диэлектрической средой. Из-за толщины многослойной пленки из золота/кобальта можно предположить, что ГЧП возбуждаются только поверх многослойной пленки.