收藏本站
《哈尔滨工业大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

表面等离子体分束器和亚波长金属阵列中的几种新颖效应

王跃科  
【摘要】: 在本论文中,我们研究了两种单向性很好的表面等离子体激元(Surface Plasmon Polartions, SPPs)激发源,以及一种表面等离子体波导的分束器。提出了传统衍射光学中的离散塔尔博特(Talbot)效应在表面等离子体亚波长光学中的类比。研究了两种金属微纳结构的透射特性。 首先,提出了一种基于单缝腔天线结构的定向SPPs激发源。通过改变两个金属膜之间的中心距离,可以调节SPPs激发的方向和强度,使其周期性的变化。变化周期利用法布里-珀罗(Fabry-Perot, F-P)干涉理论得到了很好的解释。通过选择合适的参数,最大的分束比可以达到24。因此,该结构可以作为单向性很好的SPPs激发源。并且发现狭缝的长度只影响SPPs的激发强度,对SPPs的分束比没有影响。提出了一种基于双缝腔天线结构的定向SPPs激发源。与单缝腔天线结构相比,其定向激发特性更好(最大分束比提高一个数量级);由于透过面的表面没有微结构修饰,其噪声小。两种定向SPPs激发源都具有可调性,单向性好,分束比周期性变化等特点。 提出了一种含有节点腔的T型金属-绝缘体-金属(Metal-Insulator-Metal, MIM)波导,可以用其操控SPPs在波导中的传播。SPPs分束比可以随着节点腔位置的改变而呈现周期性变化。当分束比达到最大(或最小)时,可以利用其作为在SPPs波导中的定向激发器件。我们利用散射矩阵理论很好的解释了有限时域差分法(Finite-Difference Time-Domain, FDTD)数值计算的结果。 提出了在亚波长金属波导阵列中存在的离散表面等离子体Talbot效应。与连续的表面等离子体Talbot效应相比,其Talbot自成像效应与入射场的周期性分布无关。Talbot距离可以缩小至亚波长尺寸。Talbot距离可以通过调节金属膜厚度和波导腔宽度而改变。极短的Talbot距离可以达到三分之一入射波长,这是由于相邻波导腔中表面等离子体之间的强耦合造成的。 利用FDTD方法数值计算了亚波长金属腔阵列和含有凹槽修饰的狭缝阵列的透射特性。我们发现对于亚波长金属腔阵列,其透过峰是由F-P共振产生;透过谷是由于SPPs共振产生。对于复合的亚波长金属腔阵列,其透过峰会随着相邻腔之间距离的增加而产生红移,这是由于相邻腔之间的耦合减弱造成的。我们发现了对于含有凹槽修饰的狭缝阵列,其透过峰随着凹槽位置的变化而产生周期性的震荡。基于传输线理论的传输矩阵可以很好的解释透过谱的变化规律。
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:O438

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 顾本源;;表面等离子体亚波长光学原理和新颖效应[J];物理;2007年04期
2 ;利用伪表面等离子体效应控制亚波长孔阵的反常透射研究[J];光学与光电技术;2009年06期
3 董娜;;基于类表面等离子体的一种新型低通滤波器[J];中国新通信;2017年15期
4 ;现代表面等离子体光学专辑——导读[J];光电工程;2017年02期
5 陈聪;王沛;苑光辉;王小蕾;闵长俊;邓燕;鲁拥华;明海;;基于表面等离子体效应的光开关研究现状和进展[J];物理;2008年11期
6 ;表面等离子体腔光力学新进展[J];光电工程;2017年02期
7 陈元安;李芳;;表面等离子体光子学的发展与应用[J];商丘职业技术学院学报;2015年02期
8 赵华君;程正富;石东平;张东;;局域表面等离子体研究进展[J];重庆文理学院学报(自然科学版);2011年02期
9 钟任斌;周俊;刘维浩;刘盛纲;;渐变结构仿表面等离子体太赫兹传输线研究[J];电子学报;2012年09期
10 蔡浩原;;高分辨率表面等离子体显微镜综述[J];中国光学;2014年05期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 沈杨;金崇君;;银纳米嘴阵列中的可调谐表面等离子体谐振[A];第九届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集[C];2011年
2 明海;王沛;鲁拥华;;金属复合微纳结构的表面等离子体的全光调控和传感的研究[A];2008介观光学及其应用研讨会论文集[C];2008年
3 朱薇;陆卫兵;詹琪;;基于石墨烯表面等离子体极化波可变传输宽度波导设计[A];2013年全国微波毫米波会议论文集[C];2013年
4 曹烁晖;蔡伟鹏;谢堂堂;刘倩;刘晓庆;李耀群;;基于表面等离子体耦合定向荧光的生物传感研究[A];中国化学会第27届学术年会第09分会场摘要集[C];2010年
5 张小明;王胜磊;肖君军;;表面等离子体微纳颗粒光学微操控与散射特性研究[A];“广东省光学学会2013年学术交流大会”暨“粤港台光学界产学研合作交流大会”会议手册论文集[C];2013年
6 金崇君;;金蘑菇阵列局域表面等离子体传感器及其应用[A];“广东省光学学会2013年学术交流大会”暨“粤港台光学界产学研合作交流大会”会议手册论文集[C];2013年
7 王同标;刘念华;于天宝;廖清华;;表面等离子体在侧向耦合波导中的传输特性[A];第十五届全国量子光学学术报告会报告摘要集[C];2012年
8 李耀群;;带成像功能的表面等离子体耦合荧光定向发射系统的研究[A];中国化学会第29届学术年会摘要集——第03分会:分析可视化及交叉学科新方法[C];2014年
9 梅霆;;表面等离子体的电泵有源操控[A];第九届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集[C];2011年
10 金崇君;;金蘑菇阵列局域表面等离子体折射率传感器及其应用[A];2013广东材料发展论坛——战略性新兴产业发展与新材料科技创新研讨会论文摘要集[C];2013年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 比利时鲁汶大学化学系博士生 苏亮;表面等离子体助力太阳能电池提效[N];中国能源报;2012年
2 本报记者 郭平;NetApp全闪存阵列再提升性能[N];计算机世界;2015年
3 本报记者 郭涛;闪存阵列:高性能不是惟一[N];中国计算机报;2014年
4 本报记者 郭涛;IBM 企业级全闪存阵列“无需等待”[N];中国计算机报;2013年
5 李新龙;武汉光博会跻身国家阵列[N];湖北日报;2008年
6 本报记者 郭涛;闪存阵列可以替代传统SAN[N];中国计算机报;2014年
7 本报记者 李旭阳;富士通全闪存阵列盯上中小企业市场[N];计算机世界;2014年
8 《网络世界》记者 柴莎莎;PMC:打造高密度RAID阵列卡[N];网络世界;2012年
9 《网络世界》记者 周源 波波 编译;NetApp全闪存阵列EF540问世[N];网络世界;2013年
10 《网络世界》记者 周源;兼顾性能与成本 戴尔推出首款全闪存阵列[N];网络世界;2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王跃科;表面等离子体分束器和亚波长金属阵列中的几种新颖效应[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 郑凯;混合表面等离子体波导的研究[D];西北工业大学;2017年
3 黄雨;表面等离子体近场成像的有限元法模拟与分析[D];清华大学;2016年
4 施学良;基于表面等离子体的新型光子器件研究[D];浙江大学;2014年
5 邸岳淼;水体痕量污染物表面等离子体检测技术研究与实验[D];浙江大学;2006年
6 任希锋;高维纠缠和表面等离子体辅助光传送的实验研究[D];中国科学技术大学;2006年
7 韩张华;基于表面等离子体及半导体准一维纳米结构的光子器件研究[D];浙江大学;2008年
8 谢堂堂;表面等离子体耦合定向发射荧光法[D];厦门大学;2009年
9 葛潇尘;基于光子晶体和人造表面等离子体的谐振腔器件研究[D];浙江大学;2015年
10 卢晋;基于表面等离子体的电化学技术在生物分析中的应用[D];清华大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王卉;表面等离子体晶体在半导体发光器件中的应用[D];复旦大学;2008年
2 岳中;带有增益介质的混合表面等离子体波导的研究[D];燕山大学;2018年
3 冯丹丹;基于混合表面等离子体波导的纳米激光器设计与研究[D];燕山大学;2018年
4 董娜;类表面等离子体特性分析及应用研究[D];云南大学;2017年
5 胡素素;介质加载杂化型表面等离子体波导的设计和研究[D];江苏大学;2018年
6 王争闯;基于银纳米立方体及分子印迹膜的表面等离子体耦合荧光研究[D];厦门大学;2017年
7 邵泓焰;超表面等离子体成像系统设计及其光学效应研究[D];江南大学;2018年
8 陈子男;组分可控的AZO薄膜生长及光学特性研究[D];长春理工大学;2018年
9 蔡昕旸;ITO薄膜的制备及其表面等离子体特性研究[D];长春理工大学;2018年
10 唐元开;核壳结构中局域表面等离子体—激子耦合的理论模拟及应用[D];华东师范大学;2018年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026