光-物質(zhì)強(qiáng)耦合是凝聚態(tài)物理學(xué)中最迷人的領(lǐng)域之一。強(qiáng)耦合是兩個或者兩個以上的系統(tǒng)之間發(fā)生的相互作用,它不僅僅有未耦合之前系統(tǒng)的本征特征,而且也擁有系統(tǒng)雜化后出現(xiàn)的新的光學(xué)特性。發(fā)生強(qiáng)耦合的關(guān)鍵條件是耦合強(qiáng)度大于任何單個系統(tǒng)的耗散率。一般來說,Purcell因子越高越容易發(fā)生強(qiáng)耦合。由電子集體振蕩引起的表面等離激元(SPPs)被限制在金屬表面附近,因此具有較小的模式體積和較大的Purcell因子,為強(qiáng)耦合的發(fā)生提供了良好的平臺。表面聲子極化激元(SPh Ps)是極化材料中晶格的集體振蕩模式,與SPPs類似,被限制在表面?zhèn)鞑?具有較小的模式體積;除此之外,SPh Ps還表現(xiàn)出較低損耗的特性(例如,典型的聲子壽命在ps量級上),具有比SPPs模式更高的Q因子。因此,在中紅外和太赫茲頻率范圍內(nèi),SPh Ps是實(shí)現(xiàn)和研究強(qiáng)耦合物理過程的優(yōu)秀載體。本文共有五章。在第一章中,介紹了表面聲子激元的發(fā)展歷程、研究現(xiàn)狀、光學(xué)性質(zhì)、激發(fā)原理及條件,以及強(qiáng)耦合的發(fā)生條件及研究現(xiàn)狀。第二章,介紹了仿真軟件CST,通過有限差分方法研究了Si C基底上的一維Au光柵微納結(jié)構(gòu)的光譜響應(yīng);同時(shí)也介紹了實(shí)驗(yàn)方法、測試儀器及...

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 表面聲子極化激元
        1.1.1 表面聲子激元
        1.1.2 表面聲子激元發(fā)展歷程與研究現(xiàn)狀
        1.1.3 表面聲子激元基本原理及激發(fā)條件
    1.2 極性材料
    1.3 強(qiáng)耦合研究
        1.3.1 強(qiáng)耦合的研究背景及意義
        1.3.2 強(qiáng)耦合的特點(diǎn)及發(fā)生條件
        1.3.3 強(qiáng)耦合的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用
    1.4 本文研究內(nèi)容
        1.4.1 研究問題的提出
        1.4.2 本論文的研究內(nèi)容
第2章 研究方案及測試儀器
    2.1 引言
    2.2 時(shí)域有限差分法和CST的基本介紹
        2.2.1 時(shí)域有限差分法
        2.2.2 CST仿真軟件
    2.3 實(shí)驗(yàn)制備與表征儀器
        2.3.1 實(shí)驗(yàn)制備儀器介紹
        2.3.2 實(shí)驗(yàn)表征儀器介紹
    2.4 仿真、實(shí)驗(yàn)制備及性能表征結(jié)果
        2.4.1 仿真結(jié)果
        2.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    2.5 本章小結(jié)
第3章 基于表面聲子激元的強(qiáng)耦合研究
    3.1 引言
    3.2 光學(xué)偶極子天線
        3.2.1 偶極天線的研究背景及意義
        3.2.2 偶極天線的基本結(jié)構(gòu)及功能
        3.2.3 偶極天線的研究現(xiàn)狀及應(yīng)用
    3.3 偶極天線與表面聲子激元的強(qiáng)耦合特性
        3.3.1 表面聲子激元駐波模式基本介紹
        3.3.2 偶極天線-表面聲子激元復(fù)合體系光譜特性研究
        3.3.3 強(qiáng)耦合體系中實(shí)驗(yàn)測試的光譜特性
    3.4 本章小結(jié)
第4章 基于一維光柵結(jié)構(gòu)偏振敏感研究
    4.1 引言
    4.2 溝槽波導(dǎo)模式光學(xué)特性研究
    4.3 一維光柵表面聲子激元模式光學(xué)特性研究
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士期間的研究成果
致謝



本文編號：3734952