本文關(guān)鍵詞：基于金屬表面等離子共振結(jié)構(gòu)的圓偏振光檢測

  更多相關(guān)文章： 表面等離子激元 金屬螺旋結(jié)構(gòu) 磁偶極子 圓偏振光

【摘要】：偏振光可以分解成左旋圓偏振光和右旋圓偏振光,也可以分解成圓偏振光和線偏振光。在很多應(yīng)用中需要檢測偏振光中的圓偏振分量,如利用雷達進行目標(biāo)識別時,采用圓偏振檢測可以提高其識別效率。金屬等離子共振結(jié)構(gòu)為直接檢測圓偏振分量提供了途徑。入射光照射在金屬與介質(zhì)的交界面處形成一種倏逝波,即表面等離子激元。特定尺寸的金屬結(jié)構(gòu)與入射光相互作用形成局域共振。這種光場的局域共振與金屬納米結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸、金屬及介質(zhì)材料都有關(guān)。當(dāng)金屬微結(jié)構(gòu)成螺旋形狀時會對圓偏振光形成共振,從而可以用來檢測圓偏振光。其性能主要與等離子激元的激發(fā)效率、單元之間的相互串?dāng)_及圓偏振光和線偏振光的響應(yīng)差別有關(guān)。本論文針對基于金屬螺旋結(jié)構(gòu)的圓偏振光檢測結(jié)構(gòu)進行了優(yōu)化設(shè)計,主要包括以下幾個方面：本文首先研究了等離子激元的激發(fā)效率,通過理論分析得到了金屬-金屬結(jié)構(gòu)和金屬-介質(zhì)-金屬結(jié)構(gòu)在最優(yōu)化尺寸下等離子激元的激發(fā)特性。對于減少單元之間的串?dāng)_問題,利用兩個金屬-介質(zhì)-金屬結(jié)構(gòu)激發(fā)的磁偶極子模式相互耦合使得等離子激元傳播具有方向選擇性這一特點,從而為檢測單元之間的串?dāng)_問題提供了解決方案。針對金屬結(jié)構(gòu)對圓偏振光和線偏振光響應(yīng)差別問題,我們提出了采用一個左螺旋結(jié)構(gòu)和一個右螺旋結(jié)構(gòu)作為一個檢測單元的方案。由于左螺旋結(jié)構(gòu)對右旋圓偏振光響應(yīng)而對左旋圓偏振光不響應(yīng),同理右螺旋結(jié)構(gòu)對左旋圓偏振光響應(yīng)而對右旋圓偏振光不響應(yīng)。線偏振光入射時,左右螺旋結(jié)構(gòu)對其響應(yīng)的情況相同。因此,只需要檢測在檢測單元中的兩個結(jié)構(gòu)對偏振光響應(yīng)的凈差值。當(dāng)分別以圓偏振光和線偏振光進行入射時,該螺旋結(jié)構(gòu)的對比度可以達到20倍以上。
【關(guān)鍵詞】：表面等離子激元 金屬螺旋結(jié)構(gòu) 磁偶極子 圓偏振光
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O436.3
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 引言8
• 1.2 表面等離子激元的研究狀況8-11
• 1.2.1 表面等離子激元的發(fā)展歷史8-9
• 1.2.2 表面等離子激元透射增強特性的研究9
• 1.2.3 表面等離子激元聚焦特性的研究9-10
• 1.2.4 表面等離子激元濾波特性的研究10-11
• 1.3 本論文創(chuàng)新點11
• 1.4 論文內(nèi)容安排11-12
• 1.5 本章小結(jié)12-14
• 第二章 表面等離子激元的概論及相關(guān)原理14-34
• 2.1 表面等離子激元的概論14-16
• 2.2 表面等離子激元的色散關(guān)系16-22
• 2.2.1 金屬介質(zhì)中的電磁場特性16-17
• 2.2.2 金屬中的Drude模型17-19
• 2.2.3 金屬-介質(zhì)(M-D)結(jié)構(gòu)的色散特性19-21
• 2.2.4 金屬-介質(zhì)-金屬(M-D-M)結(jié)構(gòu)的色散特性21-22
• 2.3 等離子激元的激發(fā)方式22-25
• 2.3.1 棱鏡耦合23-24
• 2.3.2 光柵耦合法24
• 2.3.3 近場激發(fā)方式24-25
• 2.4 數(shù)值分析方法25-29
• 2.4.1 有限元法25-27
• 2.4.2 有限差分法27-28
• 2.4.3 邊界條件的設(shè)置28-29
• 2.5 所用仿真軟件介紹29-32
• 2.5.1 COMSOL的簡單介紹29-31
• 2.5.2 利用COMSOL進行仿真模擬的步驟及注意事項31-32
• 2.6 本章小結(jié)32-34
• 第三章 激發(fā)表面等離子激元的金屬-金屬結(jié)構(gòu)和金屬-介質(zhì)-金屬結(jié)構(gòu)的研究34-46
• 3.1 基本結(jié)構(gòu)模型對表面等離子激元激發(fā)效率的影響34-38
• 3.2 兩個磁偶極子模式激發(fā)的表面等離子激元的方向選擇性38-44
• 3.3 本章小結(jié)44-46
• 第四章 螺環(huán)結(jié)構(gòu)對圓偏振光和線偏振光的檢測46-56
• 4.1 單螺旋結(jié)構(gòu)46-48
• 4.1.1 單螺旋結(jié)構(gòu)對圓偏振光偏振態(tài)的檢測原理47-48
• 4.1.2 單螺旋結(jié)構(gòu)對線偏振光的響應(yīng)情況48
• 4.2 有效檢測圓偏振光的方案設(shè)計48-51
• 4.2.1 檢測原理49
• 4.2.2 仿真模擬結(jié)果與討論49-51
• 4.3 有效檢測圓偏振光的兩圈雙螺旋結(jié)構(gòu)51-55
• 4.3.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計51-52
• 4.3.2 仿真結(jié)果與討論52-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 總結(jié)及后續(xù)工作展望56-58
• 5.1 總結(jié)56
• 5.2 后續(xù)工作展望56-58
• 致謝58-60
• 參考文獻60-64
• 作者簡介64

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1 潘雪豐;陶衛(wèi)東;蔣衛(wèi)敏;白貴儒;;一種新型的圓偏振光分束器的設(shè)計及分析[J];應(yīng)用激光;2007年01期

2 孟莉;;單層二硫化鉬的谷選擇圓偏振光吸收性質(zhì)的研究[J];科學(xué);2012年04期

3 肖勝利;鄭好望;齊利華;;對獲得圓偏振光夾角的討論[J];物理與工程;2012年05期

4 蔡漢森;怎樣才能獲得圓偏振光[J];大學(xué)物理;1992年10期

5 孫昌年,葉慧,湯國魂,葛啟云;用旋轉(zhuǎn)位相補償器法測量He~+通過傾斜箔后發(fā)射的圓偏振光[J];物理;1981年08期

6 張相武;線偏振光全反射后變成圓偏振光的完整條件[J];河南教育學(xué)院學(xué)報(自然科學(xué)版);1999年02期

7 馮偉偉,宋連科,陳立剛;旋光晶體中圓偏振光折射率與波長的關(guān)系探討[J];激光技術(shù);2004年06期

8 柯磊;李有寬;;2能級模型處理長脈沖圓偏振光與鈉原子相互作用的合理性[J];強激光與粒子束;2009年08期

9 陳建新,王騏,陳德應(yīng);圓偏振光場中電離速率的研究[J];哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報;2001年05期

10 賴天樹,王雄,吳國華,李熙瑩,王嘉輝,文錦輝,林位株;圓偏振光的產(chǎn)生、測量與自旋偏振電子的光注入[J];中山大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2004年06期

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 張釗;“螳螂蛄”視覺非凡,或用于傳遞秘密[N];新華每日電訊;2009年

2 陜西閆書強;電影更真實的秘密[N];電腦報;2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 吳安安;基于圓偏振光的偏光全息理論基礎(chǔ)研究[D];北京理工大學(xué);2015年

2 常苗;基于金屬表面等離子共振結(jié)構(gòu)的圓偏振光檢測[D];東南大學(xué);2015年

3 于創(chuàng)利;水平大氣信道對圓偏振光偏振特性影響研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

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本文編號：840133