橫向自旋是近年來發(fā)現(xiàn)的一種光場(chǎng)新特性,不同于人們以往的認(rèn)知,光場(chǎng)不僅有沿著傳播方向的自旋角動(dòng)量,而且還有垂直于傳播方向的橫向自旋角動(dòng)量。也就是說,當(dāng)一個(gè)納米粒子位于具有橫向自旋的光場(chǎng)中時(shí),它會(huì)在自旋力矩的作用下在橫向發(fā)生自旋,這一現(xiàn)象為光學(xué)微操控提供了一個(gè)新的自由度。此外,由于波導(dǎo)表面的橫向自旋鎖定現(xiàn)象,圓偏振偶極子會(huì)在波導(dǎo)中產(chǎn)生單向傳播的模式。因此,光場(chǎng)的橫向自旋還可以應(yīng)用于量子光通信及光學(xué)超表面等領(lǐng)域。本文從三個(gè)方面對(duì)光場(chǎng)的橫向自旋特性及其應(yīng)用進(jìn)行了研究,具體內(nèi)容如下:研究緊聚焦矢量渦旋光束的橫向自旋特性。以緊聚焦拉蓋爾-高斯光束作為光源,利用偶極近似模型計(jì)算了金納米粒子在該緊聚焦光場(chǎng)中受到的光力和橫向自旋力矩,并得出金納米粒子在緊聚焦矢量渦旋光場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。研究了拓?fù)潆姾蓴?shù)、粒子半徑、折射率、吸收率等參數(shù)對(duì)橫向自旋的影響。結(jié)果表明在光束拓?fù)潆姾蓴?shù)為零時(shí),縱向自旋能夠完全轉(zhuǎn)化為橫向自旋。研究波導(dǎo)中的橫向自旋效應(yīng)。首先計(jì)算了條形波導(dǎo)和狹縫波導(dǎo)中的光場(chǎng)分布,并且利用偶極近似模型計(jì)算了金納米粒子在波導(dǎo)附近受到的光力和自旋力矩,由此進(jìn)行詳細(xì)的分析并得出粒子在波導(dǎo)附近的光操控狀態(tài)。探究了狹... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：54 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

(a)光場(chǎng)傳播的幾何示意圖；(b)光束和觀察系中的角動(dòng)量分量[25]

圖 1-2 表面模的電場(chǎng)分量和極化電荷以及自旋方向示意圖[28]，Antoine Canaguier-Durand 等人[18]計(jì)算了由表面等離子球體上的光力和力矩，包括超出電偶極子極限的粒子

圖 1-3 線偏振光和圓偏振倏逝場(chǎng)中的力和力矩[19] 年 M. H. Alizadeh 等人[16]研究了局域激發(fā)表面等離子體激元和倏逝波 Belinfante 自旋動(dòng)量。他們分別從解析和數(shù)值兩方


本文編號(hào)：2999080