表面等離激元是一種僅僅存在于金屬表面的電磁運動模式,是由自由電子與光子的相互作用形成的,具有局域場增強、對環(huán)境變化敏感、對光具有選擇性吸收和散射等優(yōu)良的光學(xué)性質(zhì)。表面等離激元已發(fā)展成為當前國際前沿研究領(lǐng)域,金屬納米結(jié)構(gòu)因能夠支持表面等離激元共振而在微納光子學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注。本文設(shè)計了不同的金屬納米結(jié)構(gòu),分別研究了光柵結(jié)構(gòu)局域場增強、可調(diào)諧Fano共振以及可調(diào)諧表面等離激元誘導(dǎo)透明,主要研究內(nèi)容包括:（1）利用基于有限元方法的理論仿真軟件設(shè)計了一二維復(fù)合光柵納米結(jié)構(gòu)。每個結(jié)構(gòu)單元包括一金屬短棒和一金屬長棒,長棒的左右兩側(cè)都挖去一個長方形,形成榫卯結(jié)構(gòu)。研究發(fā)現(xiàn),在平面光波照射下復(fù)合光柵的電場主要局域在金屬納米棒之間和榫卯結(jié)構(gòu)內(nèi),場增強效應(yīng)可達3.61×106,該結(jié)構(gòu)比增強系數(shù)為4.6×105的傳統(tǒng)雙棒等離子體光柵有更強的場局域效應(yīng)。（2）Fano共振一般來源于亮暗模式的耦合作用,據(jù)此本文設(shè)計了由一金屬納米方形環(huán)和兩個金屬納米棒組成的金屬納米結(jié)構(gòu)。入射光垂直于放置復(fù)合結(jié)構(gòu)的xy平面,計算結(jié)果得到半高全寬為36 nm、對比度為87%消光譜,其中該結(jié)構(gòu)Fano共振消光譜的對比度比單棒和方形環(huán)組成的...

【文章頁數(shù)】：50 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 等離子體
    1.2 表面等離激元
        1.2.1 局域表面等離激元
        1.2.2 傳播表面等離激元
    1.3 表面等離激元激發(fā)方式
    1.4 表面等離激元研究現(xiàn)狀
        1.4.1 表面等離激元傳感技術(shù)
        1.4.2 表面等離激元波導(dǎo)與集成器件
        1.4.3 人工電磁超表面和超材料
    1.5 本文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 復(fù)合光柵電場局域效應(yīng)研究
    2.1 復(fù)合光柵結(jié)構(gòu)
    2.2 分析結(jié)果
    2.3 本章小結(jié)
第三章 復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的Fano共振和等離激元誘導(dǎo)透明
    3.1 Fano共振的性質(zhì)和主要結(jié)構(gòu)
        3.1.1 Fano共振的主要金屬結(jié)構(gòu)
    3.2 等離激元誘導(dǎo)透明的主要金屬結(jié)構(gòu)
    3.3 復(fù)合納米結(jié)構(gòu)
    3.4 Fano共振計算結(jié)果
    3.5 等離激元誘導(dǎo)透明計算結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)
參考文獻
攻讀學(xué)位期間的研究成果
致謝



本文編號：4018446