本文選題：慢光　切入點(diǎn)：表面等離子體　出處：《北京郵電大學(xué)》2015年碩士論文

【摘要】：本文從對(duì)慢光技術(shù)的應(yīng)用需求和研究現(xiàn)狀出發(fā),介紹了其物理原理、實(shí)現(xiàn)技術(shù)和發(fā)展歷程。以電磁場(chǎng)基本理論為基礎(chǔ),對(duì)表面等離子體的概念和特性做簡(jiǎn)單介紹,結(jié)合金屬的Drude模型,對(duì)單金屬-介質(zhì)基本表面等離子體結(jié)構(gòu)的色散關(guān)系進(jìn)行分析,推導(dǎo)了其各特征長(zhǎng)度的表達(dá)式,隨后介紹了幾種激發(fā)表面等離子體的方式。解釋了一些當(dāng)前比較常用的解析電磁場(chǎng)的方法,并重點(diǎn)闡述了本文研究工作當(dāng)中所采用的分析方法——有限元法。以這些理論知識(shí)為基礎(chǔ),主要完成了下述工作內(nèi)容： 1.分別設(shè)計(jì)了金屬-介質(zhì)-金屬和介質(zhì)-金屬-介質(zhì)兩種表面等離子體三層結(jié)構(gòu)波導(dǎo),對(duì)這兩種結(jié)構(gòu)的色散關(guān)系分析推導(dǎo),并利用通過(guò)仿真計(jì)算得到的色散曲線討論兩種波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與電磁參量對(duì)其場(chǎng)分布特性、有效折射率和傳輸長(zhǎng)度的影響,分析其模式特點(diǎn)�；谟邢拊�,通過(guò)外加激勵(lì)激發(fā)SPPs,以上述仿真結(jié)果為基礎(chǔ)對(duì)兩種波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的慢光特性進(jìn)行研究,對(duì)其色散曲線、群速度、群速度色散等慢光研究中的重要概念進(jìn)行了分析討論。研究結(jié)果表明,通過(guò)采用合適的介質(zhì)材料、選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ黝l段以及調(diào)整中間層的厚度能夠使得這些波導(dǎo)器件在支持慢光傳輸?shù)耐瑫r(shí),只產(chǎn)生較低的群速度色散,相比于光子晶體結(jié)構(gòu)能夠提高光信號(hào)的傳輸效率。 2.為了進(jìn)一步改進(jìn)表面等離子體慢光波導(dǎo),尋求慢光傳輸性能的突破,消除金屬材料帶來(lái)的種種弊端,本文以近年來(lái)新興的石墨烯為材料設(shè)計(jì)了新式表面等離子體波導(dǎo)。在分析推導(dǎo)了將石墨烯的電磁參量模型的基礎(chǔ)之上,同樣利用有限元法對(duì)基于石墨烯波導(dǎo)器件進(jìn)行仿真分析,成功實(shí)現(xiàn)了石墨烯波導(dǎo)對(duì)于表面等離子體的傳播,并在理論上獲得了些支持新型波導(dǎo)優(yōu)于傳統(tǒng)金屬表面等離子體波導(dǎo)的結(jié)論。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN252

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1714653