亚波长金属微结构异常透射现象的机理研究及应用

发布时间：2020-07-05 02:09

【摘要】：社会生产的需求对器件的小型化和集成化提出了更高的要求。然而当设备达到非常小的尺寸时,电子器件面临一个极限。另一方面,光纤中传输的是光信号,而我们用的设备大部分都是电子器件,这样就涉及到需要从光信号转化到电信号这样一个过程。我们现在的光电转化效率相比较而言较低,对于进一步提高传输速率,目前还没有很好的途径,或者成本比较高。光学异常透射现象的发现,为我们制备光学器件提供了新的可能。亚波长金属微结构能够突破电子器件小型化存在的极限问题,同时光学器件不再考虑光电转化效率的问题。本文基于异常透射现象,运用微孔阵列的简化模型——二维的狭缝凹槽结构,分析了异常透射现象产生的物理机理。主要包括两部分工作:在国内外研究的基础上,研究了对称双凹槽结构产生异常透射现象的原因。通过严格的理论推导,得出了和数值解结果符合很好的理论模型。结果表明,对称双凹槽结构的透射率随凹槽狭缝距离的变化,呈现出一定的周期性,并且出现双峰现象。导致了这种双峰现象的发生的主要原因是:不同于单个凹槽的结构,对称凹槽的两个槽之间也有相互的作用。为了进一步验证狭缝和凹槽中腔模共振对透射特性的影响,我们通过在狭缝中加入矩形凹槽的方法,系统研究了凹槽几何参数变化和透射率的关系。并给出了定性的理论解释。凹槽的参数变化影响表面等离激元的激发和表面等离激元于入射光的相互作用。最终的透射增强和减弱,是表面等离激元和腔模共振共同作用的结果。该论文的研究结果,对我们进一步了解异常透射现象的物理机理有一定的指导意义,并为异常透射现象在实际工程中的应用提供理论依据。
【学位授予单位】：西北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN03
【图文】：

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【参考文献】

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1 褚金奎;王倩怡;王志文;王立鼎;;双层金属纳米光栅的TE偏振光异常透射特性[J];物理学报;2015年16期

2 邵伟佳;李为民;许小亮;王会杰;吴以治;郁菁;;Extraordinary optical transmission through a subwavelength composite hole-pillar array[J];Chinese Physics B;2014年11期

3 荆庆丽;杜春光;高健存;;表面等离子共振现象的新应用——微弱磁场的测量[J];物理学报;2013年03期

4 郝志强;陈靖;陈宗强;陆文强;许京军;孙骞;;内嵌凹槽的金属亚波长狭缝共振透射特性分析[J];光电子.激光;2012年06期

5 赵华新;蒋永翔;罗天穹;朱晓松;石艺尉;;基于表面等离子体共振原理的空芯光纤传感器[J];光学学报;2012年06期

6 郑显华;王瑛琪;张岩;;金属亚波长狭缝中凹槽对其透过特性的影响[J];物理学报;2009年12期

7 刘海涛;Philippe Lalanne;;光学异常透射的微观理论[J];中国基础科学;2008年03期

本文编号：2741925