發(fā)布時間：2021-04-10 12:22

　　相位和偏振是光的兩個重要屬性。近年來,隨著微加工技術(shù)的發(fā)展,基于孔、縫、凹槽和突起等金屬微結(jié)構(gòu)對光場的操控引起了人們的關(guān)注。光與金屬微結(jié)構(gòu)相互作用時激發(fā)的表面等離激元（SPPs）對微結(jié)構(gòu)具有很強(qiáng)的依賴性,因此借助金屬微結(jié)構(gòu)可以在亞波長尺度范圍內(nèi)對光場進(jìn)行操控,也由此引發(fā)了微納光學(xué)元件的研制與開發(fā)。微納光學(xué)元件能夠極大地縮小光學(xué)功能器件的尺寸,這對于集成光路的實(shí)現(xiàn)具有重要的意義�；诮饘傥⒔Y(jié)構(gòu)的光場偏振和相位操控的研究是近年來納米光子學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。本論文是以貴金屬銀作為激發(fā)SPPs的材料,并基于刻蝕在銀膜上的亞波長矩形孔組成的不同微結(jié)構(gòu)開展光場偏振和相位操控的研究。論文的創(chuàng)新性工作包括基于金屬微結(jié)構(gòu)開展光偏振態(tài)檢測的研究、基于金屬微結(jié)構(gòu)開展光偏振態(tài)轉(zhuǎn)換的研究和基于金屬微結(jié)構(gòu)開展等離渦旋產(chǎn)生的研究等內(nèi)容。論文的具體內(nèi)容安排如下:1.光的偏振態(tài)是本文研究的焦點(diǎn)問題,緒論部分詳細(xì)描述不同光波的偏振態(tài)。首先依據(jù)偏振態(tài)的不同對入射光波進(jìn)行分類,并從相位的角度分析偏振態(tài)間的轉(zhuǎn)變,利用Jones矩陣給出完全偏振光和常用偏振器件的數(shù)學(xué)描述。其次介紹光與金屬相互作用時產(chǎn)生的SPPs的特點(diǎn)及常見的的激發(fā)... 

【文章來源】：山東師范大學(xué)山東省

【文章頁數(shù)】：74 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

完全偏振光(a)線偏振光(b)橢圓偏振光(c)圓偏振光光在傳播過程中電場振動方向始終保持不變的光波為線偏振光(Linearly

31.1.2 由相位差引起的偏振變化圖1.2 橢圓偏振光的特征參數(shù)自由空間中傳播的光波是橫波，沿 z 軸傳播時的光波只存在 x 和 y 方向上的電場分量，此時光波的偏振態(tài)可采用兩維直角坐標(biāo)系來描述。由于圓偏振光和線偏振光是橢圓偏振光的兩種特殊形式，另外橢圓偏振光和圓偏振光可以看做是兩個相互垂直并且具有一定相位差的線偏振光的疊加，因此任意完全偏振光可用兩正交的線偏振光來表示[16]： cos()cos()00yyyxxxEEtkzEEtkz (1-1)其中 E0x和 E0y是 x 和 y 方向上的電場振幅，ω是光波頻率，k 是光波波矢，φx和φy分別是 x和 y軸上的電場初相。將上式合成可得任意完全偏振光矢量：0 0( ) ( )x x y y x x x y y yE E e E e E cos t kz e E cos t kz e (1-2)為了描述電場矢量端點(diǎn)的軌跡，將（1-2）式中的ωt-kz 項(xiàng)消除后便得到了任意完全偏振光的表達(dá)式： yxyxxyxyyyxxEEEEEEEE 20020202cossin(1-3)不難看出

x的取值討論橢圓偏振光旋轉(zhuǎn)方向和橢偏程度。圖1.3 φy-φx取不同值時的偏振光橢圓軌跡當(dāng)φy-φx=0 或π時，代入(1-3)式可得 Ey=±Ex(E0y/E0x)，因此橢圓方程簡化為了一般的直線函數(shù)，其中“±”分別代表直線過一三象限和二四象限的兩種情況，如圖 1.3 (a)和圖 1.3 (e)所示。此時的線偏振光的偏振角β可用直線的斜率表示，即β=arctan(±E0y/E0x)。當(dāng)φy-φx=π/2 或 3π/2 時，代入(1-3)式化簡后得(Ex/E0x)2+(Ey/E0y)2=1，這是標(biāo)準(zhǔn)的正橢圓方程，橢圓的主軸與坐標(biāo)軸正好重合，如圖 1.3 (c)和圖 1.3 (g)所示。如果令 E0x=E0y=A

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3129630