表面等離激元結(jié)構(gòu)色是可見光與金屬微觀結(jié)構(gòu)相互作用而產(chǎn)生的顏色。近年來,包括聚焦離子束,電子束光刻以及納米壓印等微納加工與表征技術(shù)的發(fā)展為亞波長尺度光特性的有效調(diào)控提供了條件。表面等離激元結(jié)構(gòu)色微納器件優(yōu)秀的濾波特性以及良好的電學(xué)響應(yīng),使其在超高分辨率顯示和遠(yuǎn)程實時光調(diào)控等領(lǐng)域具備重大潛力。我們針對透射式結(jié)構(gòu)色器件和反射式結(jié)構(gòu)色器件進(jìn)行了一系列的研究。對于透射式結(jié)構(gòu)色,我們在前人研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了改進(jìn)透射式結(jié)構(gòu)色濾波器厚度的研究。我們創(chuàng)新性地將無基底的Si3N4薄膜波導(dǎo)與金屬光柵相結(jié)合的結(jié)構(gòu),將前人微米量級的厚度直接縮小到了納米量級,大大縮小了器件的厚度。這為器件進(jìn)一步應(yīng)用在超精密、超集成工業(yè)領(lǐng)域提供了便利。我們分析了器件中金屬光柵的周期與共振波長的關(guān)系,得到了對應(yīng)的色散曲線。根據(jù)曲線,我們可以預(yù)測共振波長的位置,以達(dá)到控制濾出顏色的關(guān)系。其中,表面等離激元的激發(fā)對共振波長的透射率具有增強(qiáng)作用。進(jìn)一步地,我們研究了納米狹縫的數(shù)量對濾出顏色的影響,并在實驗中制作了三十微米左右見方的�；請D標(biāo),其中有大部分圖形都只有幾條狹縫。我們觀察到上面清晰的邊界以及高質(zhì)量的顏色呈現(xiàn),可以體現(xiàn)出我們這... 

【文章來源】：南京大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 表面等離激元結(jié)構(gòu)色概述
    1.3 表面等離激元結(jié)構(gòu)色的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 基于金屬納米光柵結(jié)構(gòu)
        1.3.2 基于金屬薄膜的納米孔洞結(jié)構(gòu)
        1.3.3 基于金屬—介質(zhì)—金屬諧振結(jié)構(gòu)
        1.3.4 基于動態(tài)可調(diào)結(jié)構(gòu)色激發(fā)
        1.3.5 完美吸收器
    1.4 本文的研究目的及意義
    1.5 本文的主要研究內(nèi)容和成果
第二章 表面等離激元結(jié)構(gòu)色的相關(guān)理論和研究方法
    2.1 表面等離激元結(jié)構(gòu)色相關(guān)理論
        2.1.1 表面等離激元的色散關(guān)系
        2.1.2 表面等離激元的激發(fā)方式
    2.2 研究方法
        2.2.1 仿真研究
        2.2.2 實驗研究
第三章 基于鋁光柵耦合氮化硅薄膜波導(dǎo)的透射式結(jié)構(gòu)色研究
    3.1 結(jié)構(gòu)色濾波器的結(jié)構(gòu)設(shè)計
    3.2 色散關(guān)系理論計算
    3.3 結(jié)構(gòu)色濾波器的FDTD仿真
    3.4 實驗制備方法
    3.5 器件的性能表征
    3.6 實用性測試與表征
    3.7 結(jié)構(gòu)色濾波器的進(jìn)一步研究
第四章 基于納米鎢錐結(jié)構(gòu)的寬譜吸收器
    4.1 寬譜吸收器的實驗室制備工藝
    4.2 實驗表征
    4.3 寬譜吸收器的FDTD仿真
    4.4 其他性能測試結(jié)果
第五章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表的論文



本文編號：3009579