發(fā)布時間：2024-12-07 00:27

　　傳統(tǒng)的光學(xué)器件受到衍射極限的限制,無法實現(xiàn)光電集成。表面等離激元（Surface Plasmon Polariton,SPP）能夠突破衍射極限,一直以來被研究人員認(rèn)為是實現(xiàn)光子回路的重要途徑之一。然而,表面等離子體波導(dǎo)的傳輸損耗大、模場限制能力差、抗干擾能力弱的問題依然未能解決�；旌媳砻娴入x子體波導(dǎo)近年來被發(fā)現(xiàn)在亞波長尺度下具有較強(qiáng)的場限制能力和較低的損耗,使得它在工程技術(shù)、納米光子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)等交叉學(xué)科受到了廣泛的關(guān)注與研究。本文將金屬光柵和增益介質(zhì)分別應(yīng)用到混合表面等離子體波導(dǎo)中,研究了兩種不同的新型混合表面等離子體波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。基于有限元軟件仿真分析了這兩種結(jié)構(gòu)的特性,得出了設(shè)計的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)具備低損耗、強(qiáng)耦合的特性。本文的主要研究內(nèi)容如下:（1）介紹了混合表面等離子體波導(dǎo)的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景,分析了表面等離激元的色散模型以及激發(fā)方式,重點闡述了仿真算法-有限元法的原理。（2）研究了一種基于金屬光柵結(jié)構(gòu)的混合等離子體波導(dǎo)。首先分析了不同幾何尺寸下波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的基模特性,包括電場分布、傳輸長度、模場面積和品質(zhì)因數(shù)等。接著探究了結(jié)構(gòu)幾何參數(shù)對波導(dǎo)特性的影響,得到了最優(yōu)的尺寸大小:光柵厚度150 n...

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1HCNPW的結(jié)構(gòu)示意圖

圖1-1HCNPW的結(jié)構(gòu)示意圖[26]Fig.1-1Schematicofthehybridcouplednanowireplasmonicwaveguide[26濱工業(yè)大學(xué)肖淑敏教授等團(tuán)隊提出了一個基于納米線的HSP]，該裝置最下層是金屬銀基板，中間層是....

圖1-2設(shè)計的GHPM的結(jié)構(gòu)和模式分布（a）所提出的混合調(diào)制器的三維結(jié)構(gòu)和橫截面（b）

（b）圖1-2設(shè)計的GHPM的結(jié)構(gòu)和模式分布（a）所提出的混合調(diào)制器的三維結(jié)構(gòu)和橫截面（b）設(shè)計的調(diào)制器在1550nm波長處的模式分布[29]Fig.1-2ThestructureandmodedistributionsofthedesignedG....

圖1-3SGHPM的結(jié)構(gòu)和模式分布（a）混合調(diào)制器的三維結(jié)構(gòu)（b）設(shè)計的調(diào)制器在1550nm波長處的模式分布

廣西師范大學(xué)碩士論文這里又設(shè)計了另一種利用MIM的等離子體調(diào)制器，如圖1-3a所示。兩個相同的金屬納米線對稱地放置在薄硅片的兩側(cè)，單層石墨烯插入硅片的中心。由于這種結(jié)構(gòu)由兩個對稱的GHPM組成，被稱之為對稱的基于石墨烯的混合等離子體調(diào)制器（symmetricalgr....

圖1-4設(shè)計的光學(xué)裝置示意圖

設(shè)計的光學(xué)裝置示意圖。該裝置結(jié)合了泄漏輻射顯微成像和一個光纖到光應(yīng)用于短傳播距離波導(dǎo)的切回方法。兩個透鏡L1和L2用于在InGaAs照的圖像�？梢栽诠饴分刑砑拥谌哥RL3，以將樣本的傅立葉平面圖像形成上[42]Schematicviewoftheoptica....

本文編號：4014496