發(fā)布時(shí)間：2024-11-14 20:58

　　表面等離子體激元(Surface plasmon polaritons,SPPs)是光子與金屬表面存在的自由振蕩的電子相互耦合而產(chǎn)生的一種電磁場(chǎng)模式,能夠沿著金屬-介質(zhì)界面?zhèn)鞑デ以诮缑鎯蓚?cè)以指數(shù)形式衰減。基于SPPs的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)由于其能夠突破衍射極限的限制,并將電磁場(chǎng)束縛在亞波長尺寸,因此在集成光子器件領(lǐng)域得到越來越多的關(guān)注。在所有這些SPPs波導(dǎo)中,金屬-電介質(zhì)-金屬(MDM)型波導(dǎo)由于具有制作簡單、較強(qiáng)的電磁場(chǎng)束縛性、較低的傳播損耗等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛研究。目前為止,各種基于MDM結(jié)構(gòu)的表面等離子體光波導(dǎo)器件已經(jīng)被設(shè)計(jì)并驗(yàn)證,其中包括濾波器、納米傳感器、解復(fù)用器和全光開關(guān)等。近年來,表面等離子體光波導(dǎo)器件結(jié)構(gòu)中的Fano共振效應(yīng)引起了研究者的廣泛關(guān)注,它是由譜線較寬的連續(xù)態(tài)與譜線較窄的離散態(tài)相互干涉引起的,可以產(chǎn)生尖銳且不對(duì)稱的譜線,具有很大的潛在應(yīng)用前景。本論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)設(shè)計(jì)了一種帶有枝節(jié)的MDM直波導(dǎo)與U型諧振腔側(cè)耦合的表面等離子體光波導(dǎo)器件結(jié)構(gòu),采用有限元法對(duì)該結(jié)構(gòu)的傳輸特性進(jìn)行了仿真分析,并用耦合模理論對(duì)其進(jìn)行了理論驗(yàn)證。結(jié)果表明,通過調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)參數(shù),可以靈活地調(diào)節(jié)傳輸...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 表面等離子體激元的研究進(jìn)展
    1.3 MDM型表面等離子體光波導(dǎo)
    1.4 基于MDM波導(dǎo)的Fano共振效應(yīng)研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的研究內(nèi)容
第二章 SPPs的基本理論與數(shù)值計(jì)算方法
    2.1 SPPs的基本原理和激發(fā)方式
        2.1.1 金屬的介電常數(shù)及Drude模型
        2.1.2 SPPs的色散關(guān)系
        2.1.3 SPPs的激發(fā)方式
    2.2 數(shù)值計(jì)算方法
    2.3 帶有側(cè)耦合腔的Y型 MDM波導(dǎo)傳輸特性
第三章 與U型諧振腔耦合的MDM枝節(jié)波導(dǎo)中的可調(diào)Fano共振
    3.1 引言
    3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與基本理論
    3.3 研究結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 含有方形開口環(huán)諧振腔的MDM波導(dǎo)中的可調(diào)Fano共振
    4.1 引言
    4.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與基本理論
    4.3 研究結(jié)果與討論
        4.3.1 SRR耦合總線波導(dǎo)
        4.3.2 SRR耦合帶有枝節(jié)諧振腔的總線波導(dǎo)
        4.3.3 CSRR耦合帶有枝節(jié)諧振腔的總線波導(dǎo)
    4.4 本章小結(jié)
第五章 含有T型和環(huán)形諧振腔的MDM波導(dǎo)中的可調(diào)Fano共振
    5.1 引言
    5.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與研究結(jié)果討論
        5.2.1 單Fano共振的實(shí)現(xiàn)
        5.2.2 雙Fano共振的實(shí)現(xiàn)以及應(yīng)用研究
        5.2.3 三Fano共振的實(shí)現(xiàn)以及應(yīng)用研究
    5.3 制備方法
    5.4 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)和展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間取得的研究成果
個(gè)人簡況及聯(lián)系方式



本文編號(hào)：4012093