發(fā)布時間：2020-06-20 08:32

【摘要】：表面等離子體激元在醫(yī)療診斷、生化光譜學(xué)、通訊等方面都有重要的應(yīng)用。激發(fā)和操控表面等離子體一直是光學(xué)的重要研究。近幾年,金屬納米狹縫陣列結(jié)構(gòu)激發(fā)表面等離子體引起了人們極大的注意。本論文中,利用時域有限差分數(shù)值仿真方法,研究了周期、準晶和隨機等超表面結(jié)構(gòu)的近場光學(xué)特性。本論文主要研究工作如下:首先,在傳統(tǒng)激發(fā)表面等離子體的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,本文設(shè)計了一種周期超表面結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)的激發(fā)表面等離子體結(jié)構(gòu)相比,周期超表面結(jié)構(gòu)屬于超材料,能夠用于制造更小體積的光器件。同時還能實現(xiàn)光的超透射,在特征波長光照射下,周期超表面結(jié)構(gòu)激發(fā)的表面等離子體的場分布更具有規(guī)律性。改變?nèi)肷涔獾钠駪B(tài),周期超表面結(jié)構(gòu)激發(fā)的表面等離子體的場分布會發(fā)生明顯的改變。此外,改變?nèi)肷洳ㄩL,周期超表面結(jié)構(gòu)激發(fā)的表面等離子的透射率會發(fā)生明顯的改變。其次,根據(jù)彭羅斯拼圖的原理,通過黃金分割法,設(shè)計了具有十重旋轉(zhuǎn)對稱性的各向同性以及各向異性準晶超表面結(jié)構(gòu)。準晶結(jié)構(gòu)介于晶體與非晶體之間,表現(xiàn)出更高次的旋轉(zhuǎn)對稱性。表面等離子體經(jīng)準晶超表面激發(fā)后在其表面?zhèn)鬏敃r,傳輸方向也會表現(xiàn)出有趣的旋轉(zhuǎn)對稱性,這為準晶材料的研究提供了很大的幫助。同時準晶超表面也會表現(xiàn)出超強光透射的現(xiàn)象。它的透射率隨著入射光波長的變化也發(fā)生很大的變化。最后,在周期超表面和準晶超表面的基礎(chǔ)上,設(shè)計了一種隨機超表面結(jié)構(gòu)。隨機超表面結(jié)構(gòu)的金屬納米狹縫無序分布,計算結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨機超表面也能成功激發(fā)表面等離子體,其場分布不再具有周期規(guī)律。透射率也同樣隨著入射光波長的改變發(fā)生很大的改變。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O734
【圖文】：

自然界中存在準晶體，具有五次旋轉(zhuǎn)對知。Igor Yulevic 提出在彭羅斯拼圖的角形的邊上放置各向同性或者各向異性想法的提出為準晶的研究提供了很大的稱性的準晶彭羅斯拼圖示意圖。在每個就構(gòu)成具有五次旋轉(zhuǎn)對稱性的準晶結(jié)構(gòu)

圖 1-2 準晶超表面的光學(xué)自旋霍爾效應(yīng)[16]國內(nèi)研究現(xiàn)狀國在準晶超表面方面的研究相對來說時間較晚且研究內(nèi)。但在等離子體以及等離子體透鏡和超表面方面的研究

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 郭可信;準晶[J];科學(xué)通報;1990年22期

本文編號：2722155