【摘要】：金屬微納結(jié)構(gòu)的增強光透射特性是表面等離子體光學的一個研究熱點,其在納米光子器件、分子探測以及生命科學等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。本論文采用時域有限差分(FDTD)方法,探究了對稱性對手性及非手性單元結(jié)構(gòu)亞波長金屬薄膜孔陣列增強光透射特性的影響,進而揭示了表面等離子體效應(yīng)對單元結(jié)構(gòu)特征的依賴性,主要內(nèi)容如下:(1)基于3D-FDTD方法,數(shù)值研究了周期性亞波長十字形(非手性)金屬薄膜孔陣列的增強光透射特性。研究結(jié)果表明十字形金屬薄膜孔陣列的透射特性受表面等離子體效應(yīng)影響,其中十字形的寬度及長度的改變將導致孔內(nèi)形成的LSP共振改變,進而對十字形金屬孔陣列的增強光透射特性產(chǎn)生顯著影響。同時發(fā)現(xiàn)十字形孔陣列單元結(jié)構(gòu)對稱性對其透射特性有重大影響,當單元結(jié)構(gòu)垂直于偏振方向?qū)ΨQ性破缺時,在垂直于偏振方向?qū)⑿纬煞菍ΨQ的LSP共振,進而導致紅外波段透射峰出現(xiàn)分裂,而平行于偏振方向?qū)ΨQ性破缺時,孔內(nèi)并未形成非對稱的LSP共振,因而并未引起紅外波段透射峰的分裂。(2)在探究單元結(jié)構(gòu)對稱性對十字形(非手性)孔陣列增強光透射性影響的基礎(chǔ)上,采用3D-FDTD方法,數(shù)值研究了通過改變矩形臂長度形成的破缺萬字形(手性)金屬薄膜孔陣列的增強光透射特性。結(jié)果表明單元結(jié)構(gòu)對稱性對破缺萬字形孔陣列光學特性有很大影響,并且與單元結(jié)構(gòu)對稱性對十字形孔陣列增強光透射的影響存在顯著差異。對于破缺萬字形孔陣列,當單元結(jié)構(gòu)在平行或垂直于偏振方向?qū)ΨQ性破缺時,孔內(nèi)都將形成非對稱的LSP共振,進而引起紅外波段透射峰出現(xiàn)分裂。同時發(fā)現(xiàn)周期性亞波長破缺萬字形金屬孔陣列的增強光透射特性也與金屬薄膜的厚度及陣列周期密切相關(guān)。
【圖文】：

Maxwell 方程組，我們設(shè)定電磁場形0 區(qū)域，i(kk)ddxdz(kk)dydxdzdxdzE(E,0,E)eH(0H,0)e++==i，………2dxk，在 Z<0 區(qū)域內(nèi)，，i(kk)mmxmz(kk)mymxmzmxmzE(E,0,E)eH(0H,0)e++==i，………2mxk，且 k/c0= ω，將以上公式代入\電介質(zhì)界面處的切向分量是連續(xù)的，dxmxSPPk = k=k…………………程組 ×=εΕ0H -ik有，

的動量與入射光的光子動量必須利用特殊的方式，才可聚焦激光束等方式都將激發(fā)發(fā)方式出，正常情況下 SPs 不可能被激發(fā)。常用的 SPs 激發(fā)方聚焦光束激發(fā)及近場激發(fā)等 激發(fā)方式示意圖,其中圖 1種結(jié)構(gòu)。其中的上圖為 Kr金屬薄膜與棱境界面上發(fā)生而在金屬與空氣界面激發(fā)存在微小的空氣狹縫，利用
【學位授予單位】：南華大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：O53

【參考文獻】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 袁志;劉輝;陳志勇;朱衛(wèi)華;郭瑋;王新林;;周期性亞波長金屬孔陣列的單元結(jié)構(gòu)對稱性對其增強光透射特性的影響[J];光子學報;2015年11期

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 楊陽;電磁場時域有限差分數(shù)值方法的研究[D];南京理工大學;2005年

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 文明;基于FDTD的亞波長孔陣列金屬薄膜光透射率研究[D];南華大學;2011年

本文編號：2699699