近年來(lái),微納結(jié)構(gòu)下對(duì)光的傳輸、吸收、透射等操控的應(yīng)用成為當(dāng)今光學(xué)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。一般來(lái)說(shuō),金屬和電介質(zhì)是在微納光子學(xué)器件設(shè)計(jì)和制備過(guò)程中頻繁用到的兩種類(lèi)型的材料。如何利用這兩類(lèi)材料實(shí)現(xiàn)微納結(jié)構(gòu)光學(xué)特性的精確和有效調(diào)控,即對(duì)其光的吸收或透射能力及偏振特性的精確和有效調(diào)控,已經(jīng)成為了當(dāng)今各類(lèi)微納光學(xué)器件所面臨的共同的問(wèn)題。本論文從上述考慮著手,設(shè)計(jì)了多種微納結(jié)構(gòu)對(duì)光場(chǎng)的性質(zhì)進(jìn)行有效調(diào)控,分析調(diào)控的機(jī)理并對(duì)相應(yīng)的光學(xué)性質(zhì)進(jìn)行深入的研究。主要內(nèi)容如下:在光學(xué)吸收器的研究方面,本文從電磁諧振增強(qiáng)金屬-電介質(zhì)微納結(jié)構(gòu)的光學(xué)吸收特性入手,設(shè)計(jì)了兩種吸收器:金屬-電介質(zhì)圓盤(pán)陣列吸收器及金屬-電介質(zhì)圓環(huán)吸收器。主要原理基于表面等離激元諧振,由“金屬-電介質(zhì)-金屬“經(jīng)典架構(gòu)吸收器出發(fā)。本文采用材質(zhì)較為通用的金屬鋁及二氧化硅作為金屬和電介質(zhì)的選用材料,實(shí)現(xiàn)了近紅外波段的高效吸收,且證明吸收效果對(duì)偏振光不敏感,在寬角度范圍內(nèi)斜入射也可以保持高的吸收率。在可調(diào)諧線偏光的旋光方面,本文脫離傳統(tǒng)簡(jiǎn)單依靠雙折射材料的方式,通過(guò)設(shè)計(jì)微納結(jié)構(gòu)對(duì)左旋和右旋偏振光產(chǎn)生不同的相位延遲,從而產(chǎn)生線偏光的旋光。本文選擇設(shè)計(jì)開(kāi)口... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

(a)傳導(dǎo)型表面等離激元示意圖(b)局域表面等離激元示意圖

圖 1.2 亞波長(zhǎng)孔的垂直入射透射。三個(gè)正方形的亞波長(zhǎng)陣列孔的觀察圖像（圖 1.2a）和光（圖 1.2b）用于孔。 對(duì)于藍(lán)色，綠色和紅色陣列，周期為 300 nm,450 nm 和 550nm，孔徑分別為 155 nm,180 nm 和 225nm，峰值傳播波長(zhǎng) 436 nm,538 nm 和 627nm。 陣列以 300厚銀薄膜制成（由法國(guó) Louis Pasteur 大學(xué) A. Degiron 提供）。 只顯示出最低散射級(jí)數(shù)的每陣列的光譜峰值（即在等式（2）中的 i，j）顯示出微納結(jié)構(gòu)可以控制等離激元共振波長(zhǎng)

(a)基于開(kāi)口諧振環(huán)和金屬線的微波吸收器示意圖(b)該器件的反射光譜及透射光譜

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于雙梯形金屬條的二維超材料性能分析[J]. 田子建,姜泊帆.  光子學(xué)報(bào). 2017(01)
[2]縫隙八木納米天線設(shè)計(jì)及寬波段吸收特性[J]. 朱路,王楊,劉媛媛,黃志群,慈白山.  光子學(xué)報(bào). 2016(10)
[3]Tunable dual-band infrared polarization filter based on a metal-dielectric-metal compound rectangular strip array[J]. 陳彪,曾夏輝,陳曦曜,林媛媛,邱怡申,李暉.  Chinese Optics Letters. 2015(03)
[4]一種寬頻帶超材料吸波體的設(shè)計(jì)及其特性[J]. 師小強(qiáng),弓巧俠,段智勇,馬鳳英,朱志鮮.  光子學(xué)報(bào). 2013(04)

博士論文
[1]表面等離子體激元在周期結(jié)構(gòu)中的能帶及傳播性質(zhì)[D]. 韓德專(zhuān).復(fù)旦大學(xué) 2006
[2]電磁場(chǎng)有限元法解釋分布式并行計(jì)算的研究[D]. 管建和.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（北京） 2006



本文編號(hào)：3125918