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(shí)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(dòng)的電子和光子相互作用產(chǎn)生的沿著金屬表面進(jìn)行傳播,在微納米結(jié)構(gòu)中對(duì)電磁波具有強(qiáng)烈的束縛作用和傳導(dǎo)能力,表面等離子體擁有著許多特殊的效應(yīng)和現(xiàn)象,被眾多的研究學(xué)者所青睞。其中亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的光學(xué)器件,尤其是金屬-電介質(zhì)-金屬型表面等離子體波導(dǎo)結(jié)構(gòu)具有更為緊湊的結(jié)構(gòu)而且對(duì)電磁波具有更強(qiáng)烈的束縛效果而被科研工作者深入研究;亞波長(zhǎng)光柵結(jié)構(gòu)中只存在零級(jí)衍射波,其波導(dǎo)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單同時(shí)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(dǎo)結(jié)構(gòu)以及亞波長(zhǎng)光柵波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的研究,本論文中將亞波長(zhǎng)光柵結(jié)構(gòu)和金屬-介質(zhì)-金屬-波導(dǎo)結(jié)構(gòu)相結(jié)合構(gòu)成新的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了建模仿真計(jì)算,本論文的主要研究?jī)?nèi)容如下:1.針對(duì)金屬-電介質(zhì)-金屬波導(dǎo)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(dǎo)結(jié)構(gòu),研究了該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)對(duì)電磁波局域效應(yīng)和波導(dǎo)結(jié)構(gòu)對(duì)電磁波的透射效應(yīng),根據(jù)時(shí)域有限差分方法計(jì)算了不同光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)于金屬光柵-介質(zhì)-金屬型表面等離子體波導(dǎo)的影響,并優(yōu)化光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)640nm波長(zhǎng)的單頻光86%的透射率,探究該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)在光...
【文章來(lái)源】:桂林電子科技大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(mén)應(yīng)用廣泛的生物技術(shù)和診斷技術(shù)。他們?cè)诤塑账峤Y(jié)合到銀納米顆粒,當(dāng)熒光團(tuán)充分接近銀納米顆粒而產(chǎn)應(yīng),使得熒光標(biāo)記的寡核苷酸的熒光強(qiáng)度增加了 12 倍;Fauc調(diào)節(jié)器來(lái)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(jìn)行 DNA 檢測(cè),當(dāng)接觸到互補(bǔ) DNA 時(shí)微腔共振模結(jié)變,相反在接觸無(wú)互補(bǔ)性的 DNA 時(shí)沒(méi)有熒光變化,這表明了生物檢測(cè)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(gè)發(fā)光分子植入到二氧化納米顆粒有著很強(qiáng)的發(fā)光性和抗環(huán)境漂白性,已經(jīng)作為色素應(yīng)標(biāo)記中,該方法可以用來(lái)滿足細(xì)胞染色、酶促 NP 和 DNA 生
圖 1-3 雙光子三維微細(xì)加工裝置圖導(dǎo)是 SP 應(yīng)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(lái)開(kāi)發(fā)的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。1994 年,Wang 和 Magn采用了光柵導(dǎo)模共振的原理,具有對(duì)稱線型光譜器特性進(jìn)行分析,得出該濾波器具有輸出波長(zhǎng)可調(diào)制振幅進(jìn)行控制的優(yōu)點(diǎn),并且該濾波器還具有為光學(xué)元件在集成光學(xué)系統(tǒng)、偏離分振系統(tǒng)以及潛在的應(yīng)用前景。2008 年由張翔教授帶領(lǐng)的研導(dǎo)模型,該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)是由介質(zhì)波導(dǎo)和表面等離子導(dǎo)模型具有的性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)該混合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)對(duì)夠使得模場(chǎng)面積比衍射極限小 100 倍,這對(duì)于在究中有著很大的應(yīng)用潛力[24]。術(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米增強(qiáng)表面等離子共振傳感技術(shù)的研究進(jìn)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(dǎo)傳輸特性研究[J]. 吳博雯,黃志祥,王麗華,吳先良. 量子電子學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)布拉格光柵的模式特性[J]. 陳奕霖,許吉,時(shí)楠楠,張雨,王云帆,高旭,陸云清. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2017(11)
[4]含金屬雙縫的金屬-電介質(zhì)-金屬波導(dǎo)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(xué)學(xué)報(bào). 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(xué)學(xué)報(bào). 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(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]基于ITO特性的亞波長(zhǎng)表面等離子激元波導(dǎo)[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(xué)進(jìn)展. 2016(05)
[8]銀納米線表面等離子體激元導(dǎo)光的研究[J]. 張旭,吳禹,仝旋,許孝芳,呂柳. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[9]多狹縫金屬-介質(zhì)-金屬結(jié)構(gòu)等離子體可見(jiàn)光分束器[J]. 劉紅嬌,沈塏均,王繼成,陳璟. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(10)
[10]介質(zhì)加載型表面等離子體波導(dǎo)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(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
博士論文
[1]摻雜劑對(duì)PEDOT導(dǎo)電聚合物構(gòu)型、性質(zhì)及作為陽(yáng)極緩沖材料性能的影響[D]. 李昱達(dá).華南理工大學(xué) 2018
[2]激光加工金屬納米結(jié)構(gòu)陣列及其表面增強(qiáng)拉曼光譜的應(yīng)用研究[D]. 白石.北京工業(yè)大學(xué) 2018
[3]銀及其復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的表面等離激元共振性質(zhì)調(diào)控及應(yīng)用研究[D]. 彭寅山.吉林大學(xué) 2017
[4]金屬—電介質(zhì)微納結(jié)構(gòu)諧振增強(qiáng)光學(xué)特性研究[D]. 趙鼎.浙江大學(xué) 2016
[5]基于微納光纖模式耦合的高靈敏多參量傳感機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 羅海鵬.華中科技大學(xué) 2016
[6]金屬—介質(zhì)—金屬波導(dǎo)中的表面等離激元:亞波長(zhǎng)光學(xué)特性研究及應(yīng)用[D]. 陳召.北京郵電大學(xué) 2016
[7]金屬人工結(jié)構(gòu)表面等離激元的傳輸性質(zhì)及應(yīng)用研究[D]. 丁佳軼.中國(guó)科學(xué)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(xué)模式及其在光電器件中的應(yīng)用研究[D]. 張旭霖.吉林大學(xué) 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(xué) 2015
[10]二維亞波長(zhǎng)缺陷型MIM波導(dǎo)的電磁傳輸特性研究[D]. 王柳.湖南大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于表面等離子體金屬波導(dǎo)的長(zhǎng)周期光柵濾波器[D]. 牟東.電子科技大學(xué) 2016
[2]基于槽和納米圓盤(pán)諧振腔的耦合諧振結(jié)構(gòu)[D]. 尚策.北京郵電大學(xué) 2016
本文編號(hào):2937402
【文章來(lái)源】:桂林電子科技大學(xué)廣西壯族自治區(qū)
【文章頁(yè)數(shù)】:62 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)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(mén)應(yīng)用廣泛的生物技術(shù)和診斷技術(shù)。他們?cè)诤塑账峤Y(jié)合到銀納米顆粒,當(dāng)熒光團(tuán)充分接近銀納米顆粒而產(chǎn)應(yīng),使得熒光標(biāo)記的寡核苷酸的熒光強(qiáng)度增加了 12 倍;Fauc調(diào)節(jié)器來(lái)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(jìn)行 DNA 檢測(cè),當(dāng)接觸到互補(bǔ) DNA 時(shí)微腔共振模結(jié)變,相反在接觸無(wú)互補(bǔ)性的 DNA 時(shí)沒(méi)有熒光變化,這表明了生物檢測(cè)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(gè)發(fā)光分子植入到二氧化納米顆粒有著很強(qiáng)的發(fā)光性和抗環(huán)境漂白性,已經(jīng)作為色素應(yīng)標(biāo)記中,該方法可以用來(lái)滿足細(xì)胞染色、酶促 NP 和 DNA 生
圖 1-3 雙光子三維微細(xì)加工裝置圖導(dǎo)是 SP 應(yīng)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(lái)開(kāi)發(fā)的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。1994 年,Wang 和 Magn采用了光柵導(dǎo)模共振的原理,具有對(duì)稱線型光譜器特性進(jìn)行分析,得出該濾波器具有輸出波長(zhǎng)可調(diào)制振幅進(jìn)行控制的優(yōu)點(diǎn),并且該濾波器還具有為光學(xué)元件在集成光學(xué)系統(tǒng)、偏離分振系統(tǒng)以及潛在的應(yīng)用前景。2008 年由張翔教授帶領(lǐng)的研導(dǎo)模型,該波導(dǎo)結(jié)構(gòu)是由介質(zhì)波導(dǎo)和表面等離子導(dǎo)模型具有的性質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)該混合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)對(duì)夠使得模場(chǎng)面積比衍射極限小 100 倍,這對(duì)于在究中有著很大的應(yīng)用潛力[24]。術(shù)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]納米增強(qiáng)表面等離子共振傳感技術(shù)的研究進(jìn)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(dǎo)傳輸特性研究[J]. 吳博雯,黃志祥,王麗華,吳先良. 量子電子學(xué)報(bào). 2018(02)
[3]金屬-介質(zhì)-金屬波導(dǎo)布拉格光柵的模式特性[J]. 陳奕霖,許吉,時(shí)楠楠,張雨,王云帆,高旭,陸云清. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2017(11)
[4]含金屬雙縫的金屬-電介質(zhì)-金屬波導(dǎo)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(xué)學(xué)報(bào). 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(xué)學(xué)報(bào). 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(xué)學(xué)報(bào). 2017(01)
[7]基于ITO特性的亞波長(zhǎng)表面等離子激元波導(dǎo)[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(xué)進(jìn)展. 2016(05)
[8]銀納米線表面等離子體激元導(dǎo)光的研究[J]. 張旭,吳禹,仝旋,許孝芳,呂柳. 光學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
[9]多狹縫金屬-介質(zhì)-金屬結(jié)構(gòu)等離子體可見(jiàn)光分束器[J]. 劉紅嬌,沈塏均,王繼成,陳璟. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2015(10)
[10]介質(zhì)加載型表面等離子體波導(dǎo)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(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
博士論文
[1]摻雜劑對(duì)PEDOT導(dǎo)電聚合物構(gòu)型、性質(zhì)及作為陽(yáng)極緩沖材料性能的影響[D]. 李昱達(dá).華南理工大學(xué) 2018
[2]激光加工金屬納米結(jié)構(gòu)陣列及其表面增強(qiáng)拉曼光譜的應(yīng)用研究[D]. 白石.北京工業(yè)大學(xué) 2018
[3]銀及其復(fù)合納米結(jié)構(gòu)的表面等離激元共振性質(zhì)調(diào)控及應(yīng)用研究[D]. 彭寅山.吉林大學(xué) 2017
[4]金屬—電介質(zhì)微納結(jié)構(gòu)諧振增強(qiáng)光學(xué)特性研究[D]. 趙鼎.浙江大學(xué) 2016
[5]基于微納光纖模式耦合的高靈敏多參量傳感機(jī)理及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 羅海鵬.華中科技大學(xué) 2016
[6]金屬—介質(zhì)—金屬波導(dǎo)中的表面等離激元:亞波長(zhǎng)光學(xué)特性研究及應(yīng)用[D]. 陳召.北京郵電大學(xué) 2016
[7]金屬人工結(jié)構(gòu)表面等離激元的傳輸性質(zhì)及應(yīng)用研究[D]. 丁佳軼.中國(guó)科學(xué)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(xué)模式及其在光電器件中的應(yīng)用研究[D]. 張旭霖.吉林大學(xué) 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(xué) 2015
[10]二維亞波長(zhǎng)缺陷型MIM波導(dǎo)的電磁傳輸特性研究[D]. 王柳.湖南大學(xué) 2013
碩士論文
[1]基于表面等離子體金屬波導(dǎo)的長(zhǎng)周期光柵濾波器[D]. 牟東.電子科技大學(xué) 2016
[2]基于槽和納米圓盤(pán)諧振腔的耦合諧振結(jié)構(gòu)[D]. 尚策.北京郵電大學(xué) 2016
本文編號(hào):2937402
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