現(xiàn)代生產(chǎn)生活中,光學(xué)器件和光學(xué)系統(tǒng)處處可見。二十世紀(jì)激光的發(fā)明極大地豐富了光與物質(zhì)相互作用的研究,而近幾十年來,得益于納米技術(shù)的發(fā)展,超構(gòu)材料又讓光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計和應(yīng)用重?zé)ㄐ律?極大地豐富了光學(xué)的內(nèi)涵。光學(xué)超構(gòu)材料是指一類由尺度遠(yuǎn)小于其工作波長的功能單元構(gòu)成的結(jié)構(gòu)化材料,雖然它仍以自然界中存在的材料為基礎(chǔ),但其亞波長的人工設(shè)計讓諸多在傳統(tǒng)材料看來“絕無可能”的光學(xué)現(xiàn)象成為現(xiàn)實(shí),也為新穎光學(xué)器件的設(shè)計提供了前所未有的手段和自由度。近年來,為解決三維超構(gòu)材料中損耗大、加工難的問題,二維光學(xué)超構(gòu)表面應(yīng)運(yùn)而生。光學(xué)超構(gòu)表面是一種準(zhǔn)二維的超構(gòu)材料,在二維尺度上由亞波長超構(gòu)功能單元構(gòu)成,能靈活有效地實(shí)現(xiàn)對光偏振、振幅和相位的調(diào)控,實(shí)現(xiàn)特定的光學(xué)功能。傳統(tǒng)光學(xué)器件對光相位的調(diào)控依賴于光通過塊狀光學(xué)器件時累計產(chǎn)生的光程差異,而光學(xué)超構(gòu)表面利用亞波長功能單元的共振及貝里幾何相位等原理,能在二維界面上引入突變的相位,由此實(shí)現(xiàn)對光波的調(diào)控,為設(shè)計和實(shí)現(xiàn)平面光學(xué)元件帶來了廣闊空間。本論文結(jié)合金屬等離激元理論、電介質(zhì)諧振理論和貝里幾何相位理論等,分別用金屬鋁和電介質(zhì)氮化硅設(shè)計和實(shí)現(xiàn)了彩色顯示超構(gòu)表面和超構(gòu)透鏡,并... 

【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)】：72 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

在白光的照射下萊克格斯杯的顏色[43]

介電常數(shù)ε和磁導(dǎo)率μ構(gòu)造的材料空間[44]

電磁波在正折射率材料和負(fù)折射率材料界面處負(fù)折射示意圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]All-dielectric meta-optics and non-linear nanophotonics[J]. Yuri Kivshar.  National Science Review. 2018(02)



本文編號：3242520