文档介绍：湖南大学
硕士学位论文
表面等离子体波传播方向调制及局域效应研究
姓名:王宇
申请学位级别:硕士
专业:凝聚态物理
指导教师:王玲玲
20100518
摘要表面等离子体激元蔷钟蛟诮鹗舯砻娴囊恢值磁波模式,它由金属表面的自由电子与金属接触面光子相互耦合形成的电磁波。在通信领域,利用表面等离子体激元相关机理,设计相关光学或者光电子器件,已经得到广泛的应用。比如多频谱滤波器,多功能电源,光子集成电路等。本论文使用基于二维时空值域有限差分方法自主编写的应用程序,重点研究了亚波长金属结构中表面等离子体波的相位调控,传输方向控制,传输路径调谐等。工作内容包括金属双狭缝亚波长金属结构中相位的调制,表面等离子体在亚波长金属结构中的局域及太赫兹波段表面等离子体的定向激发。本论文的研究的意义及成果主要包括:钥逃兴练斓亩遣ǔそ鹗艚峁贡砻娴壤胱犹宀ǖ南辔唤辛松钊的研究。利用类似杨氏双缝隙模型,我们设定两个狭缝宽度为刀聊,光源入射波长为,蟆8谋涔庠吹娜肷浣牵颐欠⑾郑谌肷浣俏;蛘呤5氖焙颍砻电磁波在表面向一个方向传播,这些理论推导和计算机模拟工作,对发展光通信,等离子体光源,光电印刷技术,有指导意义。芯苛颂ê兆炔ê徒焱獠ㄔ谘遣ǔそ鹗艚峁怪械木钟蛐вΑ6杂谔ê兹波德.,这个波段的能量能够局域在超导体表面不同的位置。改变温度,能够调节能量的局域位置。对于色散介质银,在表面刻蚀不同槽,近红外光ǔ.∥.∥优,闻螅.∥聊域在金属表面不同的位置,改变环境温度,能够调节能量位置,这对于以后的信息储存技术的发展和光通信工艺的研究有理论指导意义。ê兆炔ǘ味曰谘遣ǔそ鹗艚峁筍募し⒎较蚪辛搜芯俊3继表面相对方向刻蚀两列不同深度的周期性槽,电磁波德蔕.,诓煌频率在超导体表面能够在相对应的方向传播。利用微米量级表面等离子技术,既能够增强入射光的光强,提高透射率,又能够控制光的传播方向,能够调节光信号,这对于以后的光纤技术的发展和光通信工艺的研究有理论指导意义。关键词:亚波长;表面等离激元;调控;光学性能表面等离了体波传播方向的调制及局域效应研究.
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插图索引图表面等离子体的色散曲线⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图银薄膜透射的共振谱⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图光耦合器的控制光方向的传播⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图光耦合器的控制光方向的传播的单向传播与聚集⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一米电子束光刻系统的曝光技术的研究⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.显图在狭缝拖练填充不同的介质模型图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图薄膜表明等离子体强度分布⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图表面等离子波的定向传播⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图表面等离子波德定向传播⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图入射光德劈裂⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图太赫兹波段光波局域示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图不同波长的光波局域图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图二维周期性阵列⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图光波偏转示意图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图硕士学位论文
附表索引波和波的0蠩,鞣至拷诘阄恢谩表表面等离子体波传播方向的调制及局域效应研究
第滦髀引言金属材料与光子相互作用的相关机理的研究与讨论,以及光的传播途径的控制是物理学和光学领域研究人员长期以来追求的热门话题,也是当今科学和生产应用领域至关重要的研究课题。在现在日常生活当中和生产应用当中,光学原理的使用最为广泛。表面等离子体是一种在金属表面传播的电磁表面波,它具有在金属与介质相接触的界面上传播的特殊性质,以及它在金属和介质表面处场强最大,在垂直于界面方向场强呈指数衰减,它能够被电子激发也能被电磁场诱导。表面等离子体相关机理和光学器件的制作是目前纳米光电子学科的一个重要的研究方向,以及其对生产的指导意义,受到了包括凝聚态方向物理学家,金属抛光化学家和金属材料学家,生物传感学家,及激光研发等多个领域人士的极大的关注【ΑK孀拍擅准际醯姆⒄梗砻娴壤胱犹灞还惴貉究用于光电子通讯,光信息存储,近场显微镜和太阳能电池等方面诺目前,应用于亚波长光学数据存储、新型光源、新型显微镜、光电子印刷技术、以纳米光刻蚀术、等离子体激元芯片,纳米尺度波