發(fā)布時間：2024-11-14 20:58

　　表面等離子體激元(Surface plasmon polaritons,SPPs)是光子與金屬表面存在的自由振蕩的電子相互耦合而產(chǎn)生的一種電磁場模式,能夠沿著金屬-介質界面?zhèn)鞑デ以诮缑鎯蓚纫灾笖?shù)形式衰減�；�于SPPs的波導結構由于其能夠突破衍射極限的限制,并將電磁場束縛在亞波長尺寸,因此在集成光子器件領域得到越來越多的關注。在所有這些SPPs波導中,金屬-電介質-金屬(MDM)型波導由于具有制作簡單、較強的電磁場束縛性、較低的傳播損耗等優(yōu)點而被廣泛研究。目前為止,各種基于MDM結構的表面等離子體光波導器件已經(jīng)被設計并驗證,其中包括濾波器、納米傳感器、解復用器和全光開關等。近年來,表面等離子體光波導器件結構中的Fano共振效應引起了研究者的廣泛關注,它是由譜線較寬的連續(xù)態(tài)與譜線較窄的離散態(tài)相互干涉引起的,可以產(chǎn)生尖銳且不對稱的譜線,具有很大的潛在應用前景。本論文的主要研究內(nèi)容如下:(1)設計了一種帶有枝節(jié)的MDM直波導與U型諧振腔側耦合的表面等離子體光波導器件結構,采用有限元法對該結構的傳輸特性進行了仿真分析,并用耦合模理論對其進行了理論驗證。結果表明,通過調節(jié)結構參數(shù),可以靈活地調節(jié)傳輸...

【文章頁數(shù)】：83 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 表面等離子體激元的研究進展
    1.3 MDM型表面等離子體光波導
    1.4 基于MDM波導的Fano共振效應研究現(xiàn)狀
    1.5 本文的研究內(nèi)容
第二章 SPPs的基本理論與數(shù)值計算方法
    2.1 SPPs的基本原理和激發(fā)方式
        2.1.1 金屬的介電常數(shù)及Drude模型
        2.1.2 SPPs的色散關系
        2.1.3 SPPs的激發(fā)方式
    2.2 數(shù)值計算方法
    2.3 帶有側耦合腔的Y型 MDM波導傳輸特性
第三章 與U型諧振腔耦合的MDM枝節(jié)波導中的可調Fano共振
    3.1 引言
    3.2 結構設計與基本理論
    3.3 研究結果與討論
    3.4 本章小結
第四章 含有方形開口環(huán)諧振腔的MDM波導中的可調Fano共振
    4.1 引言
    4.2 結構設計與基本理論
    4.3 研究結果與討論
        4.3.1 SRR耦合總線波導
        4.3.2 SRR耦合帶有枝節(jié)諧振腔的總線波導
        4.3.3 CSRR耦合帶有枝節(jié)諧振腔的總線波導
    4.4 本章小結
第五章 含有T型和環(huán)形諧振腔的MDM波導中的可調Fano共振
    5.1 引言
    5.2 結構設計與研究結果討論
        5.2.1 單Fano共振的實現(xiàn)
        5.2.2 雙Fano共振的實現(xiàn)以及應用研究
        5.2.3 三Fano共振的實現(xiàn)以及應用研究
    5.3 制備方法
    5.4 本章小結
第六章 總結和展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間取得的研究成果
個人簡況及聯(lián)系方式



本文編號：4012093