傳統(tǒng)的光學(xué)元件通過沿傳播路徑的吸收、色散效應(yīng)的積累操控光場(chǎng)偏振、相位、振幅和頻譜,從而使其具有特定的功能。這使得傳統(tǒng)的塊狀光學(xué)器件體積大,光場(chǎng)的傳統(tǒng)操控方式難以滿足現(xiàn)代光學(xué)技術(shù)對(duì)集成光學(xué)元件的需求。超表面是指具有超薄結(jié)構(gòu)、易于集成、靈活操縱光場(chǎng)的二維超材料,構(gòu)成超表面的結(jié)構(gòu)可以是孔、縫或突起等納米結(jié)構(gòu)。超表面可以通過納米結(jié)構(gòu)與光的相互作用精確的操控光場(chǎng),因此利用超表面在異常透射與反射、波前調(diào)控、偏振轉(zhuǎn)換和彩色濾波等方面得到廣泛應(yīng)用。超表面的廣泛應(yīng)用前景使超表面的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究迅速成為納米光子學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本文主要通過刻蝕在銀膜上的納米結(jié)構(gòu)形成超表面,調(diào)節(jié)納米結(jié)構(gòu)單元的參數(shù)和空間排布實(shí)現(xiàn)對(duì)光振幅、相位、偏振態(tài)和頻譜的有效調(diào)控。本文的創(chuàng)新性工作主要包括三個(gè)方面,首先通過調(diào)節(jié)納米矩形孔的尺寸獲得附加相移,基于同相位相長干涉原理實(shí)現(xiàn)偏振不敏感的超透鏡;其次,通過優(yōu)化十字花結(jié)構(gòu)單元使其等效為半波片,基于納米結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)引入的幾何相位實(shí)現(xiàn)彩色偏振復(fù)用的超透鏡;最后在可見光波段通過調(diào)節(jié)納米矩形孔的尺寸獲得不同波長的共振透射,實(shí)現(xiàn)彩色濾波和彩色顯示。第一章是本論文的緒論部分。本章介紹了超表面的研究歷程... 

【文章來源】：山東師范大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

(a)為透鏡的工作原理圖，(b)沿z方向的強(qiáng)度分布，(c)為yz面上的強(qiáng)度分布，(d)和(e)為焦斑的一維分布曲線

(a)表示由兩個(gè)在玻璃基底上的納米柱構(gòu)成的超透鏡結(jié)構(gòu)單元。(b)綠色和藍(lán)色納米左旋圓偏振光的聚焦點(diǎn)和左旋圓偏振光的聚焦點(diǎn)結(jié)構(gòu)單元的主視圖，其中單元的和 Sy=600nm。(c)為長度 L=250nm、寬度 W=80nm 和高度為 H=600nm 的納米柱的，(d)為納米柱的側(cè)視圖。(e)表示在左旋或右旋圓偏振光的照射下超透鏡聚焦的示(f)和(g)分別給出了超透鏡 SEM 圖的主視圖和側(cè)視圖種最常用的實(shí)現(xiàn)超透鏡的方法是利用納米單元的轉(zhuǎn)動(dòng)獲得 P-B 相位，構(gòu)輪廓，實(shí)現(xiàn)光束的聚焦[37-42]。Khorasaninejad M 等人通過旋轉(zhuǎn)位于 SiO2鈦納米柱獲得的 P-B 相位實(shí)現(xiàn)了手性成像的超透鏡[41]。圖 1.2 給出了兩柱，它們分別按照相反的方向旋轉(zhuǎn)，形成的超透鏡組合可實(shí)現(xiàn)在不同旋明光束下在不同的位置聚焦。這一結(jié)構(gòu)是在波長為 530nm 的左/右旋圓。圖 e 中藍(lán)色箭頭表示左旋圓偏振光照明下的會(huì)聚，綠色箭頭表示右旋

山東師范大學(xué)碩士學(xué)位論文值降低，結(jié)果如圖 1.4(b)所示。當(dāng)固定納米棒的長度 XGap 和 Y L 的值，其透射譜發(fā)生紅移且峰值升高，圖 1.4(c)給出了 L 從 8結(jié)果。這一研究結(jié)果表明通過調(diào)節(jié)納米棒陣列的結(jié)構(gòu)參數(shù)可實(shí)現(xiàn)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Conversion between polarization states based on a metasurface[J]. SHUYUN TENG,QI ZHANG,HAN WANG,LIXIA LIU,HAORAN LV.  Photonics Research. 2019(03)
[2]一種新型離子束刻蝕裝置的研制[J]. 張冬艷,陳特超.  電子工業(yè)專用設(shè)備. 2010(01)
[3]激光直寫技術(shù)的研究現(xiàn)狀及其進(jìn)展[J]. 徐兵,魏國軍,陳林森.  光電子技術(shù)與信息. 2004(06)
[4]納米壓印技術(shù)[J]. 孫洪文,劉景全,陳迪,顧盼,楊春生.  電子工藝技術(shù). 2004(03)



本文編號(hào)：3423260