本文選題：表面等離激元-極化激元 + 多層結(jié)構(gòu)�。� 參考：《蘇州科技學(xué)院》2015年碩士論文

【摘要】：表面等離激元-極化激元(Surface plasmon polaritons,SPPs)具有突破衍射極限、能量高度局域化等突出特性,對(duì)集成光學(xué)的發(fā)展發(fā)揮著越來越重要的作用。表面等離子體波導(dǎo)是SPPs的重要應(yīng)用之一,已經(jīng)引起了人們的廣泛關(guān)注�；陔姶艌龅幕纠碚摵土黧w動(dòng)力學(xué)模型,研究了四層非對(duì)稱結(jié)構(gòu)中非局域效應(yīng)對(duì)SPPs的影響。在考慮了金屬的非局域效應(yīng)之后,計(jì)算了四層非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的色散關(guān)系,并對(duì)其傳播特性進(jìn)行研究。結(jié)果表明,在考慮非局域效應(yīng)的情況下,SPPs與局域情況下的幾乎具有相同的變化趨勢;只有在波矢較大、頻率較高或者聚合物層較厚時(shí),非局域效應(yīng)對(duì)SPPs的色散和傳播特性的影響更加明顯。石墨烯是一種新穎的等離子體材料,在太赫茲到中紅外波段有潛在的應(yīng)用前景。為此,利用麥克斯韋方程組,針對(duì)幾種結(jié)構(gòu)研究了石墨烯結(jié)構(gòu)中的SPPs,討論SPPs的色散關(guān)系和傳播特性。結(jié)果表明,在討論的幾種結(jié)構(gòu)中,SPPs的傳播特性基本上是相似的。相比之下,對(duì)稱結(jié)構(gòu)比非對(duì)稱結(jié)構(gòu)更有利于SPPs的傳播。利用減小頻率或者增加費(fèi)米能級(jí)等手段,可以有效地提高SPPs的傳播長度。利用石墨烯費(fèi)米能級(jí)的可調(diào)性,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)SPPs色散和傳播特性的調(diào)控。上述研究結(jié)果可能對(duì)于開發(fā)在納米量級(jí)和亞納米量級(jí)下工作的等離子體器件有一定幫助。
[Abstract]:Surface plasmon polaritons (SPPs) play an increasingly important role in the development of integrated optics because of their outstanding characteristics such as breaking through the diffraction limit and high energy localization. Surface plasma waveguide is one of the important applications of SPPs. Based on the basic theory of electromagnetic field and hydrodynamic model, the effects of non-local effects on SPPs in four-layer asymmetric structures are studied. After considering the nonlocal effect of metal, the dispersion relation of the four-layer asymmetric structure is calculated and its propagation characteristics are studied. The results show that the SPPs have almost the same trend when the nonlocal effect is considered, and only when the wave vector is larger, the frequency is higher or the polymer layer is thicker, The effect of nonlocal effects on the dispersion and propagation characteristics of SPPs is more obvious. Graphene is a novel plasma material, which has a potential application in terahertz to mid-infrared band. In this paper, we use Maxwell's equations to study SPPsin graphene structure for several structures, and discuss the dispersion relation and propagation characteristics of SPPs. The results show that the propagation characteristics of SPPs are basically similar in the several structures discussed. In contrast, symmetric structures are more conducive to the propagation of SPPs than asymmetric structures. The propagation length of SPPs can be effectively increased by decreasing the frequency or increasing the Fermi level. The dispersion and propagation characteristics of SPPs can be regulated by using the tunability of the Fermi level of graphene. These results may be helpful for the development of plasma devices working at nanometers and subnanometers.
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN25

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本文編號(hào)：2090566