基于偏光干涉平面超结构的相位研究

发布时间：2023-06-10 10:49

　　超材料是一种由人工设计的周期性结构材料,这类材料具有天然材料所不具备的超常物理特性,其特性主要源于亚波长结构单元。超材料的出现刷新了人们对自然界材料的传统认知,为材料科学的发展带来了新的契机和动力。本文利用双折射基底制备的平面超结构因其基底独特的双折射干涉特性,扩展了超材料的研究范围,也为优化传统电光器件的性能和新的功能性器件研发提供了参考。当前对超材料的研究多集中在振幅的测量上,而相位作为电磁波的一个重要参数,对光波的偏振转换特性起决定作用,在微纳偏光器件中承担重要的角色。本文就平面超结构及其相位特征进行了研究。为了研究光波在界面传播时的相位变化,本文首先在双折射基底上蒸镀金膜,然后在金膜基底上刻写制备了“V”型平面超结构,自搭建偏光干涉微区相位测量系统,在可见光波段对以上金膜和超平面结构进行了相位测量,结果表明金膜界面对光波相位无突变影响,而平面超结构对入射光波有突变响应。自建偏光干涉相位测量系统为微纳结构相位信息的精准测量提供了新方法;论文根据琼斯矩阵对双折射晶体干涉理论进行推导,给出了一种理论分析平面超结构相位的方法。主要工作包括以下几个方面:1.介绍了超材料的基本概念和超常物...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1. 前言
    1.1 超材料简介
        1.1.1 超材料的研究背景
        1.1.2 超材料的研究进展
    1.2 超材料的制备方法
        1.2.1 激光直写技术
        1.2.2 激光全息技术
        1.2.3 电子束刻蚀技术
        1.2.4 聚焦离子束刻蚀技术
    1.3 论文的研究意义和主要内容
2. 双折射晶体的偏光干涉测量
    2.1 双折射
    2.2 双折射晶体的琼斯矩阵
    2.3 垂直入射测量双折射干涉现象
        2.3.1 实验原理
        2.3.2 实验内容
        2.3.3 结果与讨论
    2.4 斜入射测量双折射干涉现象
        2.4.1 实验原理
        2.4.2 实验内容
        2.4.3 结果与讨论
    2.5 本章小结
3. 基于偏光干涉测量金属膜的透射相位
    3.1 金膜样品的制备
    3.2 金膜的琼斯矩阵
    3.3 实验测量
    3.4 结果与讨论
        3.4.1 同偏振方向的透射相位
        3.4.2 垂直偏振方向的透射相位
    3.5 本章小结
4. 基于偏光干涉测量平面超材料的透射相位
    4.1 基于双折射基底的平面超材料
        4.1.1 结构的设计与制备
        4.1.2 SEM表征
    4.2 平面超材料的琼斯矩阵
    4.3 实验测量
    4.4 结果与讨论
        4.4.1 同偏振方向的透射相位
        4.4.2 垂直偏振方向的透射相位
        4.4.3 结果与讨论
    4.5 本章小结
结论
不足之处及展望
参考文献
致谢
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本文编号：3832744