表面等離激元(Surface plasmon polaritons,SPPs)是入射光波與金屬表面自由電荷集體振蕩相互耦合形成的一種新的電磁模式,它可以沿著金屬表面?zhèn)鞑?也可以束縛在納米顆粒表面。SPPs有一個最獨特、最吸引人的特點:可以突破光學衍射效應!也就是說,我們可以把傳統(tǒng)的光學器件做到納米尺寸,而不用擔心光學衍射效應的困擾。金屬-電介質-金屬(MIM)等離子波導結構能夠傳輸表面等離激元,并且由于其結構簡單易于制作,傳輸距離遠,對SPPs束縛性強等特點,受到了越來越多的關注。本文通過在MIM波導結構的單側或雙側引入正交的矩形腔結構,實現(xiàn)了等離子體誘導透明效應的數(shù)值模擬。仿真結果顯示:含單側T型或倒T型諧振腔MIM波導結構中,當正交矩形腔為對稱的T型或倒T型結構時,會出現(xiàn)傳輸禁帶,當正交矩形腔為非對稱結構且諧振腔長度和寬度滿足一定條件時,會在原先傳輸禁帶處出現(xiàn)等離子體誘導透明現(xiàn)象。此時伴隨著等離子體誘導透明效應出現(xiàn)的還有慢光效應,計算得出含T型和倒T型諧振腔的MIM波導結構的最大光時延分別為為0.086ps、0.052ps;在含雙側L型諧振腔的MIM波導結構中,由于上下諧振腔的耦合作用會在各單個L型諧振腔的透射零點之間出現(xiàn)等離子體誘導透明現(xiàn)象,且透射峰值對應的入射波長為兩個透射零點的中間值,經計算發(fā)現(xiàn)含雙側L型諧振腔MIM波導的最大光時延可達4.35 ps,比含T型腔MIM波導結構具有更好的光時延特性。研究結果表明,含正交矩形腔MIM波導結構可以在納米尺度上控制光的傳播,為等離子納米器件集成提供了理論參考。
【學位單位】：南京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：O441.3
【部分圖文】：

使得光通信器件不能順利實現(xiàn)微型化和高密度集此，納米光子學便應運而生。一個發(fā)展十分迅速的交叉學科，它主要研究在突破光學用，在亞波長尺度的光控制、亞波長孔徑的光透射增強元簡介(SPPs)指的是金屬和電介質分界面上傳播的一種元激發(fā)(金屬表面自由電子集體共振的相互耦合。SPPs 能夠沿著)，使得亞波長納米尺度的光調控得以實現(xiàn)。SPPs 在亞衍射極限[1-2]，并且有很長的傳輸距離，它的這些特點在重要應用價值[3-7]。

圖 1.2 SPPs 的兩種激發(fā)模式：Otto 結構和 Kretschmann 結構[19-20]此時 SPPs 的特性已被研究發(fā)現(xiàn)，但它仍是一個孤立的學說。直到 1970 年 Uwr Zacharias 兩位科學家進行了一次比較 Au 和 Ag 納米顆粒的電光特性試驗，并 的理論來解釋金屬納米顆粒的光學性質，才第一次確立了 SPPs 與金屬納米顆之間的關系[21]。1974 年，金屬光學領域取得一個重要發(fā)現(xiàn)，Martin Fleischman察到位于粗糙的 Ag 薄膜表面附近的吡啶分子的拉曼散射增強現(xiàn)象[22]。雖然這未被證實，但正是這些發(fā)現(xiàn)為 SPPs 的蓬勃發(fā)展奠定了基礎。面等離激元的研究現(xiàn)狀著二十一世紀的到來，由于 SPPs 可以解決納米尺度光場控制問題的重要性急究學者對表面等離激元光學(surfaceplasmon optics)逐漸從基礎研究向應用研究研制成功的隧道掃描顯微鏡和 1984 年研制成功的近場掃描光學顯微鏡使得在

學便成為研究人員關注的焦點。1998 年提在緊鄰記錄層的位置放置一個非線性光學掩膜層利用這種先進的近場結構，日本東京電氣化學系統(tǒng)分辨率三分之一的光數(shù)據存儲，super-REN。通過 super-RENS 光盤及其衍生技術、Ag 納米學數(shù)據存儲起著重要作用，這項理論成果也為持。出了一種金屬膜傳輸?shù)氖`光模式，其中金屬膜構剖面如圖 1.3 所示）。由于這種結構融合了一器件，這些無源器件包括：直波導、彎曲波導、馬赫-曾德爾干涉儀[34]和布拉格光柵。通過對以實現(xiàn)更多高質量器件的制備。

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 趙玉龍;;波導傳輸檢波裝置的研究[J];電子設計工程;2012年11期

2 Ю.М.Александровидр.;陳彩庭;;用光波導傳輸軟X射線[J];激光與光電子學進展;1988年02期

3 蔣定華,史美琪;用于毫米波集成電路的填空介質鏡象波導[J];煙臺大學學報(自然科學與工程版);1988年00期

4 姚中興;;平行板波導傳輸、反射及截止頻率特性的實驗[J];物理實驗;1989年01期

5 陳建民;馮志成;;一種實用的8mm-band波導—電纜—波導聯(lián)接器[J];無線電工程;1989年02期

6 P.N.理查森;Hung Yuet Yee;袁建中;;波導裂縫天線陣的設計與分析[J];雷達與對抗;1989年03期

7 P.N.Richardson ;Hung Yuet Yee;楊士毅;高文斗;;裂縫波導天線陣的設計和分析[J];現(xiàn)代雷達;1989年01期

8 趙朝娜;鄭國莘;徐靖;尹柯偉;;基于裂縫波導的車地無線通信系統(tǒng)性能指標測試分析[J];城市軌道交通研究;2019年01期

9 黃武漢 ,黃宏嘉;H_(01)型波波導傳輸[J];電子學報;1963年04期

10 張洪波;;衛(wèi)星上行通路波導傳輸環(huán)節(jié)常見問題分析[J];廣播電視信息;2015年05期

相關會議論文 前8條

1 甄蜀春;鄧發(fā)升;;波導傳輸模式的機助分析[A];1985年全國微波會議論文集[C];1985年

2 胡超然;;過模波導傳輸系統(tǒng)的研究[A];2018年全國微波毫米波會議論文集(上冊)[C];2018年

3 李娜;段寶巖;;多尺度粗糙度對波導傳輸性能的影響[A];2011年機械電子學學術會議論文集[C];2011年

4 陳翔;孫冬全;崔萬照;賀永寧;;新型脊加載槽間隙波導傳輸線[A];2019年全國微波毫米波會議論文集（上冊）[C];2019年

5 王璐;柏寧豐;沈長圣;孫小菡;潘攀;蔡軍;馮進軍;;基于薄層介質的THz折疊波導行波管研究[A];中國電子學會真空電子學分會第二十一屆學術年會論文集[C];2018年

6 王明常;;自由電子激光模式的波導傳輸[A];第五屆全國基礎光學學術報告會和交叉科學中的光學問題討論會論文集[C];1991年

7 方栓柱;徐進;雷霞;江雪冰;尹鵬程;吳鋼雄;李倩;楊睿超;殷海榮;岳玲娜;趙國慶;唐濤;黃民智;許雄;沈飛;宮玉彬;王文祥;魏彥玉;;W波段寬帶高增益正弦波導行波管的設計與研究[A];中國電子學會真空電子學分會第二十一屆學術年會論文集[C];2018年

8 何雅蘭;何金龍;劉平安;;低損耗太赫茲鍍膜金屬波導研究[A];第十屆全國光電技術學術交流會論文集[C];2012年

相關博士學位論文 前10條

1 劉燕;基于表面等離子體激元的新型波導及器件研究[D];電子科技大學;2019年

2 馬飛;基于周期性極化鈮酸鋰波導的量子通信核心器件的研究[D];中國科學技術大學;2018年

3 宋廣益;用于光互連的損耗均勻的硅基陣列波導光柵路由器的研究[D];浙江大學;2018年

4 張芮聞;基于硅基集成波導的前向受激布里淵效應研究[D];華中科技大學;2018年

5 肖涵;新型偏振保持少模光纖與太赫茲偏振保持波導的研究[D];北京交通大學;2019年

6 曹斌照;傅立葉展開—差分法在波導與諧振腔問題中的應用研究[D];蘭州大學;2006年

7 唐東林;三分量光彈波導光電集成加速度地震檢波理論與實驗研究[D];天津大學;2006年

8 田莉莉;人工表面等離子體及其亞波長波導的特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2017年

9 張魯奇;新型正弦波導太赫茲慢波結構和器件的研究[D];電子科技大學;2017年

10 滕達;表面等離激元波導的若干傳輸特性研究[D];上海大學;2017年

相關碩士學位論文 前10條

1 周奉杰;SOI基可調諧光濾波器及異質集成研究[D];中國電子科技集團公司電子科學研究院;2019年

2 黃瑋;基于加脊空隙波導的毫米波縫隙耦合微帶天線技術研究[D];國防科技大學;2017年

3 楊佳卉;聚合物光直波導表面等離子共振傳感器研究[D];大連理工大學;2019年

4 王竹君;慢波基片集成間隙波導和MIMO天線的研究與設計[D];西安電子科技大學;2019年

5 申芳芳;基于波導微環(huán)的微波光子信號處理技術研究[D];大連理工大學;2019年

6 徐宏達;波導內置式模式轉換器的研究[D];南京郵電大學;2019年

7 薛松;波導等離子體限幅器工程實現(xiàn)技術[D];西安電子科技大學;2019年

8 馮凱強;含正交矩形腔MIM波導電磁感應透明效應的數(shù)值研究[D];南京郵電大學;2019年

9 陳奕丞;基于波導結構的光讀取憶阻器研究[D];電子科技大學;2019年

10 謝輔強;基于UV-LIGA工藝的帶狀注彎折波導研究[D];上海交通大學;2016年

本文編號：2814987