基于DAST的MIM型耦合腔電可調(diào)SPPs濾波器特性研究
發(fā)布時(shí)間:2022-09-28 16:20
隨著信息化時(shí)代的來(lái)臨,通信技術(shù)得到蓬勃發(fā)展,器件的集成化和微型化成為了必然的發(fā)展趨勢(shì),傳統(tǒng)電子器件呈現(xiàn)出的存儲(chǔ)容量小、傳輸慢和抗干擾性差等問(wèn)題也變得尤為明顯。光電子器件因?yàn)榫哂懈卟l(fā)、高速率和高容量的數(shù)據(jù)處理特性,成為了技術(shù)發(fā)展的焦點(diǎn),被廣泛的研究。表面等離子激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)是一種電磁波,可以作為信息和能量的載體,并且具有突破傳統(tǒng)光學(xué)衍射極限的特點(diǎn),為制作集成光子器件提供了可能,因此表面等離子激元技術(shù)得到了快速發(fā)展,被廣泛地應(yīng)用在傳感器、全光開(kāi)關(guān)和分路器等方面,不斷推動(dòng)著科技的進(jìn)步。本文首先將電光材料和濾波器相結(jié)合,基于表面等離子激元運(yùn)用邊界耦合的方法設(shè)計(jì)出一種由金屬-介質(zhì)-金屬(Metal-Insulator-Metal,MIM)納米諧振腔波導(dǎo)組成的電可調(diào)濾波器。此濾波器結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)非對(duì)稱的H型諧振腔和一個(gè)矩形波導(dǎo)管組成,H型諧振腔中填充有機(jī)電光材料DAST。通過(guò)有限元法數(shù)值仿真分析了非對(duì)稱H型腔濾波器的傳輸特性曲線、諧振波長(zhǎng)和磁場(chǎng)分布。研究結(jié)果表明此結(jié)構(gòu)濾波器具有平滑的傳輸曲線、較寬的帶寬(半峰全寬達(dá)到754 nm)等特點(diǎn),且通...
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景
1.2 表面等離子激元技術(shù)的發(fā)展
1.3 表面等離子激元濾波器的研究現(xiàn)狀
1.3.1 納米圓環(huán)濾波器
1.3.2 矩形腔濾波器
1.3.3 梯形腔濾波器
1.3.4 對(duì)稱雙納米盤(pán)濾波器
1.3.5 半圓腔濾波器
1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容
1.5 論文研究?jī)?nèi)容的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 表面等離子激元的基本理論
2.1 金屬的光學(xué)性質(zhì)和電磁特性
2.2 表面等離子激元的傳輸特性
2.2.1 SPPs在金屬-介質(zhì)單界面上的傳輸特性
2.2.2 SPPs在多層體系中的傳輸特性
2.3 表面等離子激元的激發(fā)方式
2.3.1 棱鏡耦合
2.3.2 光柵耦合
2.3.3 近場(chǎng)激發(fā)
2.4 本章小結(jié)
第三章 電光材料DAST的特性分析
3.1 電光材料DAST的晶體結(jié)構(gòu)
3.2 DAST的物理性質(zhì)
3.2.1 DAST的制造方法
3.2.2 DAST的光學(xué)特性
3.3 本章小結(jié)
第四章 邊界耦合模式的H型諧振腔電可調(diào)濾波器
4.1 濾波器結(jié)構(gòu)與仿真分析
4.1.1 邊界耦合H型腔結(jié)構(gòu)的提出
4.1.2 H型諧振腔濾波器的傳輸特性分析
4.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)H型腔結(jié)構(gòu)濾波器傳輸特性的影響
4.3 外加電壓U對(duì)H型腔結(jié)構(gòu)濾波器傳輸特性的影響
4.4 基于H型腔結(jié)構(gòu)濾波器的改進(jìn)和優(yōu)化
4.4.1 平頂帶通型H型腔濾波器
4.4.2 雙通道帶通型H型腔濾波器
4.5 本章小結(jié)
第五章 邊界耦合模式的Y型諧振腔電可調(diào)濾波器
5.1 濾波器結(jié)構(gòu)與仿真分析
5.1.1 邊界耦合Y型腔結(jié)構(gòu)的提出
5.1.2 Y型諧振腔濾波器的傳輸特性分析
5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)Y型腔結(jié)構(gòu)濾波器傳輸特性的影響
5.3 外加電壓U對(duì)Y型腔結(jié)構(gòu)濾波器傳輸特性的影響
5.4 基于Y型腔結(jié)構(gòu)濾波器的優(yōu)化
5.5 本章小結(jié)
第六章 口徑耦合模式的微環(huán)諧振腔電可調(diào)濾波器
6.1 濾波器結(jié)構(gòu)與仿真分析
6.1.1 口徑耦合微環(huán)腔結(jié)構(gòu)的提出
6.1.2 不同微環(huán)腔結(jié)構(gòu)傳輸特性的比較
6.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)微環(huán)腔結(jié)構(gòu)濾波器傳輸特性的影響
6.3 外加電壓U對(duì)微環(huán)腔結(jié)構(gòu)濾波器傳輸特性的影響
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 主要研究?jī)?nèi)容和工作
7.2 未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于表面等離子激元的凸環(huán)結(jié)構(gòu)金屬-介質(zhì)-金屬濾波器設(shè)計(jì)[J]. 閆云菲,張冠茂,喬利濤,范觀平. 光子學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]基于表面等離子激元的口徑耦合多功能非對(duì)稱半圓腔濾波器設(shè)計(jì)[J]. 王志爽,張冠茂,劉海瑞,喬利濤. 光子學(xué)報(bào). 2018(04)
碩士論文
[1]基于表面等離子激元的方形凹環(huán)結(jié)構(gòu)微納光學(xué)功能器件的設(shè)計(jì)[D]. 劉海瑞.蘭州大學(xué) 2018
本文編號(hào):3681986
【文章頁(yè)數(shù)】:72 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 引言
1.1 研究背景
1.2 表面等離子激元技術(shù)的發(fā)展
1.3 表面等離子激元濾波器的研究現(xiàn)狀
1.3.1 納米圓環(huán)濾波器
1.3.2 矩形腔濾波器
1.3.3 梯形腔濾波器
1.3.4 對(duì)稱雙納米盤(pán)濾波器
1.3.5 半圓腔濾波器
1.4 論文的主要研究?jī)?nèi)容
1.5 論文研究?jī)?nèi)容的創(chuàng)新點(diǎn)
第二章 表面等離子激元的基本理論
2.1 金屬的光學(xué)性質(zhì)和電磁特性
2.2 表面等離子激元的傳輸特性
2.2.1 SPPs在金屬-介質(zhì)單界面上的傳輸特性
2.2.2 SPPs在多層體系中的傳輸特性
2.3 表面等離子激元的激發(fā)方式
2.3.1 棱鏡耦合
2.3.2 光柵耦合
2.3.3 近場(chǎng)激發(fā)
2.4 本章小結(jié)
第三章 電光材料DAST的特性分析
3.1 電光材料DAST的晶體結(jié)構(gòu)
3.2 DAST的物理性質(zhì)
3.2.1 DAST的制造方法
3.2.2 DAST的光學(xué)特性
3.3 本章小結(jié)
第四章 邊界耦合模式的H型諧振腔電可調(diào)濾波器
4.1 濾波器結(jié)構(gòu)與仿真分析
4.1.1 邊界耦合H型腔結(jié)構(gòu)的提出
4.1.2 H型諧振腔濾波器的傳輸特性分析
4.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)H型腔結(jié)構(gòu)濾波器傳輸特性的影響
4.3 外加電壓U對(duì)H型腔結(jié)構(gòu)濾波器傳輸特性的影響
4.4 基于H型腔結(jié)構(gòu)濾波器的改進(jìn)和優(yōu)化
4.4.1 平頂帶通型H型腔濾波器
4.4.2 雙通道帶通型H型腔濾波器
4.5 本章小結(jié)
第五章 邊界耦合模式的Y型諧振腔電可調(diào)濾波器
5.1 濾波器結(jié)構(gòu)與仿真分析
5.1.1 邊界耦合Y型腔結(jié)構(gòu)的提出
5.1.2 Y型諧振腔濾波器的傳輸特性分析
5.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)Y型腔結(jié)構(gòu)濾波器傳輸特性的影響
5.3 外加電壓U對(duì)Y型腔結(jié)構(gòu)濾波器傳輸特性的影響
5.4 基于Y型腔結(jié)構(gòu)濾波器的優(yōu)化
5.5 本章小結(jié)
第六章 口徑耦合模式的微環(huán)諧振腔電可調(diào)濾波器
6.1 濾波器結(jié)構(gòu)與仿真分析
6.1.1 口徑耦合微環(huán)腔結(jié)構(gòu)的提出
6.1.2 不同微環(huán)腔結(jié)構(gòu)傳輸特性的比較
6.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)微環(huán)腔結(jié)構(gòu)濾波器傳輸特性的影響
6.3 外加電壓U對(duì)微環(huán)腔結(jié)構(gòu)濾波器傳輸特性的影響
6.4 本章小結(jié)
第七章 結(jié)論與展望
7.1 主要研究?jī)?nèi)容和工作
7.2 未來(lái)展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)期間的研究成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于表面等離子激元的凸環(huán)結(jié)構(gòu)金屬-介質(zhì)-金屬濾波器設(shè)計(jì)[J]. 閆云菲,張冠茂,喬利濤,范觀平. 光子學(xué)報(bào). 2019(02)
[2]基于表面等離子激元的口徑耦合多功能非對(duì)稱半圓腔濾波器設(shè)計(jì)[J]. 王志爽,張冠茂,劉海瑞,喬利濤. 光子學(xué)報(bào). 2018(04)
碩士論文
[1]基于表面等離子激元的方形凹環(huán)結(jié)構(gòu)微納光學(xué)功能器件的設(shè)計(jì)[D]. 劉海瑞.蘭州大學(xué) 2018
本文編號(hào):3681986
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3681986.html
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