表面等离激元超材料的近远场调控及应用

发布时间：2024-03-26 06:03

　　人工表面等离激元(Designer surface plasmons,Designer SPs)是一种存在于结构化金属表面的电磁模式,能够打破衍射极限的限制,显著减小器件的尺寸。人工传导表面等离激元(Designer surface plasmon polaritons,Designer SPPs)以及人工局域表面等离激元(Designer localized surface plasmons,Designer LSPs)在天线、器件和传感等方面具有广泛应用。本论文主要围绕人工表面等离激元的近远场调控及应用展开研究,主要研究内容及成果概括如下:第一.设计了一种基于人工SPPs的高方向性超表面天线,通过控制人工SPPs结构的调制参数,实现了一种将人工SPPs与空间辐射波高效转换的结构紧凑的人工SPPs天线。第二.提出了一种基于刻槽金属环的电调控人工LSPs谐振器,通过在开缝处加载开关二极管和变容二极管灵活控制其模式分布,在我们所知范围内,首次实现了人工LSPs电调控。第三.设计了一种基于人工LSPs的电调控带通滤波器,通过在刻槽环缝隙处加载开关二极管和变容二极管分别实现了带通滤波器通带的...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究概况
        1.2.1 人工SPPs的国内外研究概况
        1.2.2 人工LSPs的国内外研究概况
    1.3 论文的主要研究内容及创新点
第二章 理论基础
    2.1 表面等离激元理论基础
        2.1.1 波动方程
        2.1.2 金属与介质交界面的SPPs
        2.1.3 结构化金属表面上的人工SPPs
        2.1.4 刻槽圆柱形金属表面上的人工LSPs
    2.2 仿真软件及测试平台介绍
        2.2.1 仿真软件介绍
        2.2.2 实验测试平台
    2.3 小结
第三章 基于人工SPPs的超表面天线
    3.1 前言
    3.2 基于人工SPPs的螺旋结构超表面天线
        3.2.1 设计原理
        3.2.2 仿真分析
    3.3 基于人工SPPs的半Maxwell鱼眼透镜天线
        3.3.1 设计原理
        3.3.2 仿真分析
    3.4 小结
第四章 基于刻槽金属环的可调控人工LSPs
    4.1 前言
    4.2 基于开缝刻槽金属环的可调控人工LSPs
        4.2.1 设计原理与仿真分析
        4.2.2 实验验证
    4.3 基于加载短路针刻槽环的可调控人工LSPs
        4.3.1 设计原理
        4.3.2 仿真分析
    4.4 小结
第五章 基于刻槽金属环的人工LSPs器件
    5.1 前言
    5.2 基于双缝刻槽环的电调控人工LSPs带通滤波器
        5.2.1 设计原理
        5.2.2 仿真分析与实验验证
    5.3 基于单缝刻槽环的人工LSPs微流体乙醇传感器
        5.3.1 设计原理
        5.3.2 仿真分析
    5.4 基于双缝刻槽环的人工LSPs微流体乙醇传感器
        5.4.1 设计原理
        5.4.2 仿真分析
    5.5 小结
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文
作者在攻读硕士学位期间申请的专利
作者在攻读硕士学位期间所作的项目
致谢



本文编号：3939475