發(fā)布時(shí)間：2020-12-09 20:46

　　世界范圍第三代紅外探測(cè)器已經(jīng)具有大規(guī)模面陣及雙色探測(cè)功能的凝視型成型系統(tǒng)。從物理機(jī)制上看,探測(cè)目標(biāo)發(fā)出的紅外輻射本質(zhì)是電磁波,它具有強(qiáng)度,波長(zhǎng)和偏振等多個(gè)維度的信息。而傳統(tǒng)紅外探測(cè)器本質(zhì)是能量分布探測(cè)器,在像元層次只對(duì)電磁輻射的強(qiáng)度信息有感知能力,并無(wú)對(duì)波長(zhǎng)和偏振信息的感知能力,因而導(dǎo)致對(duì)分立元件如濾光片和偏振片等的依賴。據(jù)此,本論文提出利用像元級(jí)集成的光學(xué)超表面設(shè)計(jì)并制備膠體量子點(diǎn)超表面光電導(dǎo)型探測(cè)器,使探測(cè)器在像元層次具備對(duì)波長(zhǎng)選擇與偏振探測(cè)的功能,提高在短波紅外波段（1-3μm）的探測(cè)維度和效率。本文依據(jù)局域表面等離子共振效應(yīng)與導(dǎo)模諧振原理首次提出并設(shè)計(jì)兩種膠體量子點(diǎn)超表面光電探測(cè)器的模型,利用有限元算法在COMSOL軟件中進(jìn)行幾何尺寸仿真分析。其中膠體量子點(diǎn)脊型結(jié)構(gòu)超表面光電探測(cè)器:硅襯底厚度200nm,膠體量子點(diǎn)層厚度100nm,硅單層厚度100nm,硅凸起厚度100nm,周期寬度900nm,占空比0.5時(shí),TM波在1550nm處具有最高吸收率99.6%,線寬37nm的吸收峰,而同位置處TE波吸收率2.4%,通過(guò)調(diào)整周期等參數(shù),可移動(dòng)TM波吸收峰位置,且其他光學(xué)特性幾乎不變。... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

紅外探測(cè)器及其應(yīng)用

華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文從發(fā)展歷程上看，按 A.Rogalski 等人分法，紅外探測(cè)器經(jīng)過(guò)了四個(gè)主要階段：第一代，像元線陣加光機(jī)掃描成像；第二代，像元面陣加電子掃描的凝視型成像系統(tǒng)；第三代，具有大規(guī)模面陣及雙色探測(cè)功能的凝視型成型系統(tǒng)（目前國(guó)內(nèi)外軍事科技部門以及商業(yè)公司都有推出自己的第三代探測(cè)器產(chǎn)品）；第四代，也是目前爭(zhēng)奪焦點(diǎn)，則多是從探測(cè)器的像元層次入手，通過(guò)引入新的物理機(jī)制并構(gòu)建新的像元結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)新的探測(cè)功能[6,13,14]。從物理機(jī)制上看，探測(cè)目標(biāo)發(fā)出的紅外輻射本質(zhì)是電磁波，它具有強(qiáng)度，波長(zhǎng)和偏振等多個(gè)維度的信息。而傳統(tǒng)紅外探測(cè)器本質(zhì)是能量分布探測(cè)器，在像元層次只對(duì)電磁輻射的強(qiáng)度信息有感知能力，并無(wú)對(duì)波長(zhǎng)信息和偏振能力信息的感知能力，因而導(dǎo)致探測(cè)器對(duì)分立元件如濾光片和偏振片等的依賴。

圖 1-3 膠體量子點(diǎn)超表面光電探測(cè)器工作梳理.2 光學(xué)天線、光學(xué)超表面與平面光學(xué)器件.2.1 光學(xué)天線當(dāng)今世界，雷達(dá)、廣播、電視等無(wú)線電設(shè)備，都需要通過(guò)無(wú)線電波來(lái)傳遞信。在無(wú)線電設(shè)備中，用來(lái)輻射和接收無(wú)線電波的裝置稱為天線。隨著時(shí)代的發(fā)，天線的尺寸越來(lái)越小，逐漸從微波射頻波段進(jìn)入光頻段，從而產(chǎn)生了亞波長(zhǎng)元構(gòu)成的納米光學(xué)天線[15]。納米光學(xué)天線是一種將自由傳播的光輻射轉(zhuǎn)換成局域化能量的器件，反之亦。它們使得在納米尺度控制和操縱光場(chǎng)成為可能，并且有希望增強(qiáng)光電探測(cè)、光射和傳感的性能與效率。光學(xué)天線，類似于微波和無(wú)線電波中的天線，是物理光中的一個(gè)新概念[16]。它們是一種能夠在亞波長(zhǎng)尺度操縱和控制光輻射的技術(shù)。天線是越來(lái)越多的科學(xué)研究中的一個(gè)主題，并且有希望增強(qiáng)光電探測(cè)、光發(fā)射和

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]納米光學(xué)天線的理論與應(yīng)用研究[D]. 緱俊.電子科技大學(xué) 2015
[2]金屬納米光學(xué)天線特性研究[D]. 李春靜.天津大學(xué) 2014
[3]硫化鉛量子點(diǎn)溶液工藝制備與性能調(diào)控[D]. 章松.華中科技大學(xué) 2013
[4]金屬納米結(jié)構(gòu)的表面等離子體共振特性研究[D]. 吳金軍.中南大學(xué) 2012
[5]亞波長(zhǎng)金屬結(jié)構(gòu)在高分辨聚焦成像的應(yīng)用[D]. 劉宇.電子科技大學(xué) 2012



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