金屬—電介質(zhì)—金屬型表面等離子體光柵耦合模式優(yōu)化仿真研究
發(fā)布時間:2020-12-25 09:42
表面等離子體是一種存在于金屬和電介質(zhì)界面的電子疏密波,它是由自由振動的電子和光子相互作用產(chǎn)生的沿著金屬表面進行傳播,在微納米結(jié)構(gòu)中對電磁波具有強烈的束縛作用和傳導能力,表面等離子體擁有著許多特殊的效應和現(xiàn)象,被眾多的研究學者所青睞。其中亞波長結(jié)構(gòu)的光學器件,尤其是金屬-電介質(zhì)-金屬型表面等離子體波導結(jié)構(gòu)具有更為緊湊的結(jié)構(gòu)而且對電磁波具有更強烈的束縛效果而被科研工作者深入研究;亞波長光柵結(jié)構(gòu)中只存在零級衍射波,其波導結(jié)構(gòu)簡單同時也擁有著很高的衍射特性從而受到廣泛關(guān)注。根據(jù)金屬-電介質(zhì)-金屬型表面等離子體波導結(jié)構(gòu)以及亞波長光柵波導結(jié)構(gòu)的研究,本論文中將亞波長光柵結(jié)構(gòu)和金屬-介質(zhì)-金屬-波導結(jié)構(gòu)相結(jié)合構(gòu)成新的波導結(jié)構(gòu)進行了建模仿真計算,本論文的主要研究內(nèi)容如下:1.針對金屬-電介質(zhì)-金屬波導結(jié)構(gòu),將光柵結(jié)構(gòu)直接做在金屬層上,構(gòu)成金屬光柵-電介質(zhì)-金屬波導結(jié)構(gòu),研究了該波導結(jié)構(gòu)對電磁波局域效應和波導結(jié)構(gòu)對電磁波的透射效應,根據(jù)時域有限差分方法計算了不同光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)對于金屬光柵-介質(zhì)-金屬型表面等離子體波導的影響,并優(yōu)化光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)實現(xiàn)了對640nm波長的單頻光86%的透射率,探究該波導結(jié)構(gòu)在光...
【文章來源】:桂林電子科技大學廣西壯族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
基于表面等離子體的納米激光器圖
第一章 緒論A 雜交,形成了一門應用廣泛的生物技術(shù)和診斷技術(shù)。他們在核苷酸結(jié)合到銀納米顆粒,當熒光團充分接近銀納米顆粒而產(chǎn)應,使得熒光標記的寡核苷酸的熒光強度增加了 12 倍;Fauc調(diào)節(jié)器來限制熒光線寬并提高其靈敏度,利用兩層布拉格反射腔結(jié)構(gòu)進行 DNA 檢測,當接觸到互補 DNA 時微腔共振模結(jié)變,相反在接觸無互補性的 DNA 時沒有熒光變化,這表明了生物檢測方面卓有成效;Tan 與其合作者在 2003 年在 DNA 傳納米顆粒(NP)技術(shù),該技術(shù)將多個發(fā)光分子植入到二氧化納米顆粒有著很強的發(fā)光性和抗環(huán)境漂白性,已經(jīng)作為色素應標記中,該方法可以用來滿足細胞染色、酶促 NP 和 DNA 生
圖 1-3 雙光子三維微細加工裝置圖導是 SP 應用最廣泛的領(lǐng)域之一,主要是利用了子體相互耦合,從而將 SPPs 沿著金屬表面或者性來開發(fā)的波導結(jié)構(gòu)。1994 年,Wang 和 Magn采用了光柵導模共振的原理,具有對稱線型光譜器特性進行分析,得出該濾波器具有輸出波長可調(diào)制振幅進行控制的優(yōu)點,并且該濾波器還具有為光學元件在集成光學系統(tǒng)、偏離分振系統(tǒng)以及潛在的應用前景。2008 年由張翔教授帶領(lǐng)的研導模型,該波導結(jié)構(gòu)是由介質(zhì)波導和表面等離子導模型具有的性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)該混合波導結(jié)構(gòu)對夠使得模場面積比衍射極限小 100 倍,這對于在究中有著很大的應用潛力[24]。術(shù)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]納米增強表面等離子共振傳感技術(shù)的研究進展[J]. 王各,朱君,婁健,徐政杰. 激光雜志. 2018(08)
[2]金屬橢圓表面等離子體波導傳輸特性研究[J]. 吳博雯,黃志祥,王麗華,吳先良. 量子電子學報. 2018(02)
[3]金屬-介質(zhì)-金屬波導布拉格光柵的模式特性[J]. 陳奕霖,許吉,時楠楠,張雨,王云帆,高旭,陸云清. 光學學報. 2017(11)
[4]含金屬雙縫的金屬-電介質(zhì)-金屬波導耦合環(huán)形腔Fano共振慢光特性研究[J]. 陳穎,羅佩,田亞寧,劉曉飛,趙志勇,朱奇光. 光學學報. 2017(09)
[5]基于UPML邊界條件的LOD-FDTD方法GPR波的數(shù)值模擬[J]. 韓曉冰,魏海亮,李奇. 西安科技大學學報. 2016(05)
[6]槽深線性漸變的表面等離子光柵光吸收器[J]. 梁磊霞,薛文瑞,楊榮草. 光學學報. 2017(01)
[7]基于ITO特性的亞波長表面等離子激元波導[J]. 王曉艷,王燕,秦雪,閻曉娜,張惠芳,何英,白麗華. 激光與光電子學進展. 2016(05)
[8]銀納米線表面等離子體激元導光的研究[J]. 張旭,吳禹,仝旋,許孝芳,呂柳. 光學學報. 2016(01)
[9]多狹縫金屬-介質(zhì)-金屬結(jié)構(gòu)等離子體可見光分束器[J]. 劉紅嬌,沈塏均,王繼成,陳璟. 激光與光電子學進展. 2015(10)
[10]介質(zhì)加載型表面等離子體波導中發(fā)光粒子的自發(fā)輻射特性[J]. 姚波,劉曄,龍虎,毛慶和. 光學學報. 2015(08)
博士論文
[1]摻雜劑對PEDOT導電聚合物構(gòu)型、性質(zhì)及作為陽極緩沖材料性能的影響[D]. 李昱達.華南理工大學 2018
[2]激光加工金屬納米結(jié)構(gòu)陣列及其表面增強拉曼光譜的應用研究[D]. 白石.北京工業(yè)大學 2018
[3]銀及其復合納米結(jié)構(gòu)的表面等離激元共振性質(zhì)調(diào)控及應用研究[D]. 彭寅山.吉林大學 2017
[4]金屬—電介質(zhì)微納結(jié)構(gòu)諧振增強光學特性研究[D]. 趙鼎.浙江大學 2016
[5]基于微納光纖模式耦合的高靈敏多參量傳感機理及實驗研究[D]. 羅海鵬.華中科技大學 2016
[6]金屬—介質(zhì)—金屬波導中的表面等離激元:亞波長光學特性研究及應用[D]. 陳召.北京郵電大學 2016
[7]金屬人工結(jié)構(gòu)表面等離激元的傳輸性質(zhì)及應用研究[D]. 丁佳軼.中國科學院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2015
[8]納米結(jié)構(gòu)光學模式及其在光電器件中的應用研究[D]. 張旭霖.吉林大學 2015
[9]基于表面等離激元金屬—介質(zhì)—金屬結(jié)構(gòu)的超材料吸收器的性質(zhì)研究[D]. 衡航.南京師范大學 2015
[10]二維亞波長缺陷型MIM波導的電磁傳輸特性研究[D]. 王柳.湖南大學 2013
碩士論文
[1]基于表面等離子體金屬波導的長周期光柵濾波器[D]. 牟東.電子科技大學 2016
[2]基于槽和納米圓盤諧振腔的耦合諧振結(jié)構(gòu)[D]. 尚策.北京郵電大學 2016
本文編號:2937402
【文章來源】:桂林電子科技大學廣西壯族自治區(qū)
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
基于表面等離子體的納米激光器圖
第一章 緒論A 雜交,形成了一門應用廣泛的生物技術(shù)和診斷技術(shù)。他們在核苷酸結(jié)合到銀納米顆粒,當熒光團充分接近銀納米顆粒而產(chǎn)應,使得熒光標記的寡核苷酸的熒光強度增加了 12 倍;Fauc調(diào)節(jié)器來限制熒光線寬并提高其靈敏度,利用兩層布拉格反射腔結(jié)構(gòu)進行 DNA 檢測,當接觸到互補 DNA 時微腔共振模結(jié)變,相反在接觸無互補性的 DNA 時沒有熒光變化,這表明了生物檢測方面卓有成效;Tan 與其合作者在 2003 年在 DNA 傳納米顆粒(NP)技術(shù),該技術(shù)將多個發(fā)光分子植入到二氧化納米顆粒有著很強的發(fā)光性和抗環(huán)境漂白性,已經(jīng)作為色素應標記中,該方法可以用來滿足細胞染色、酶促 NP 和 DNA 生
圖 1-3 雙光子三維微細加工裝置圖導是 SP 應用最廣泛的領(lǐng)域之一,主要是利用了子體相互耦合,從而將 SPPs 沿著金屬表面或者性來開發(fā)的波導結(jié)構(gòu)。1994 年,Wang 和 Magn采用了光柵導模共振的原理,具有對稱線型光譜器特性進行分析,得出該濾波器具有輸出波長可調(diào)制振幅進行控制的優(yōu)點,并且該濾波器還具有為光學元件在集成光學系統(tǒng)、偏離分振系統(tǒng)以及潛在的應用前景。2008 年由張翔教授帶領(lǐng)的研導模型,該波導結(jié)構(gòu)是由介質(zhì)波導和表面等離子導模型具有的性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)該混合波導結(jié)構(gòu)對夠使得模場面積比衍射極限小 100 倍,這對于在究中有著很大的應用潛力[24]。術(shù)
【參考文獻】:
期刊論文
[1]納米增強表面等離子共振傳感技術(shù)的研究進展[J]. 王各,朱君,婁健,徐政杰. 激光雜志. 2018(08)
[2]金屬橢圓表面等離子體波導傳輸特性研究[J]. 吳博雯,黃志祥,王麗華,吳先良. 量子電子學報. 2018(02)
[3]金屬-介質(zhì)-金屬波導布拉格光柵的模式特性[J]. 陳奕霖,許吉,時楠楠,張雨,王云帆,高旭,陸云清. 光學學報. 2017(11)
[4]含金屬雙縫的金屬-電介質(zhì)-金屬波導耦合環(huán)形腔Fano共振慢光特性研究[J]. 陳穎,羅佩,田亞寧,劉曉飛,趙志勇,朱奇光. 光學學報. 2017(09)
[5]基于UPML邊界條件的LOD-FDTD方法GPR波的數(shù)值模擬[J]. 韓曉冰,魏海亮,李奇. 西安科技大學學報. 2016(05)
[6]槽深線性漸變的表面等離子光柵光吸收器[J]. 梁磊霞,薛文瑞,楊榮草. 光學學報. 2017(01)
[7]基于ITO特性的亞波長表面等離子激元波導[J]. 王曉艷,王燕,秦雪,閻曉娜,張惠芳,何英,白麗華. 激光與光電子學進展. 2016(05)
[8]銀納米線表面等離子體激元導光的研究[J]. 張旭,吳禹,仝旋,許孝芳,呂柳. 光學學報. 2016(01)
[9]多狹縫金屬-介質(zhì)-金屬結(jié)構(gòu)等離子體可見光分束器[J]. 劉紅嬌,沈塏均,王繼成,陳璟. 激光與光電子學進展. 2015(10)
[10]介質(zhì)加載型表面等離子體波導中發(fā)光粒子的自發(fā)輻射特性[J]. 姚波,劉曄,龍虎,毛慶和. 光學學報. 2015(08)
博士論文
[1]摻雜劑對PEDOT導電聚合物構(gòu)型、性質(zhì)及作為陽極緩沖材料性能的影響[D]. 李昱達.華南理工大學 2018
[2]激光加工金屬納米結(jié)構(gòu)陣列及其表面增強拉曼光譜的應用研究[D]. 白石.北京工業(yè)大學 2018
[3]銀及其復合納米結(jié)構(gòu)的表面等離激元共振性質(zhì)調(diào)控及應用研究[D]. 彭寅山.吉林大學 2017
[4]金屬—電介質(zhì)微納結(jié)構(gòu)諧振增強光學特性研究[D]. 趙鼎.浙江大學 2016
[5]基于微納光纖模式耦合的高靈敏多參量傳感機理及實驗研究[D]. 羅海鵬.華中科技大學 2016
[6]金屬—介質(zhì)—金屬波導中的表面等離激元:亞波長光學特性研究及應用[D]. 陳召.北京郵電大學 2016
[7]金屬人工結(jié)構(gòu)表面等離激元的傳輸性質(zhì)及應用研究[D]. 丁佳軼.中國科學院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2015
[8]納米結(jié)構(gòu)光學模式及其在光電器件中的應用研究[D]. 張旭霖.吉林大學 2015
[9]基于表面等離激元金屬—介質(zhì)—金屬結(jié)構(gòu)的超材料吸收器的性質(zhì)研究[D]. 衡航.南京師范大學 2015
[10]二維亞波長缺陷型MIM波導的電磁傳輸特性研究[D]. 王柳.湖南大學 2013
碩士論文
[1]基于表面等離子體金屬波導的長周期光柵濾波器[D]. 牟東.電子科技大學 2016
[2]基于槽和納米圓盤諧振腔的耦合諧振結(jié)構(gòu)[D]. 尚策.北京郵電大學 2016
本文編號:2937402
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