金属—电介质—金属型表面等离子体光栅耦合模式优化仿真研究
发布时间：2020-12-25 09:42
表面等离子体是一种存在于金属和电介质界面的电子疏密波,它是由自由振动的电子和光子相互作用产生的沿着金属表面进行传播,在微纳米结构中对电磁波具有强烈的束缚作用和传导能力,表面等离子体拥有着许多特殊的效应和现象,被众多的研究学者所青睐。其中亚波长结构的光学器件,尤其是金属-电介质-金属型表面等离子体波导结构具有更为紧凑的结构而且对电磁波具有更强烈的束缚效果而被科研工作者深入研究;亚波长光栅结构中只存在零级衍射波,其波导结构简单同时也拥有着很高的衍射特性从而受到广泛关注。根据金属-电介质-金属型表面等离子体波导结构以及亚波长光栅波导结构的研究,本论文中将亚波长光栅结构和金属-介质-金属-波导结构相结合构成新的波导结构进行了建模仿真计算,本论文的主要研究内容如下:1.针对金属-电介质-金属波导结构,将光栅结构直接做在金属层上,构成金属光栅-电介质-金属波导结构,研究了该波导结构对电磁波局域效应和波导结构对电磁波的透射效应,根据时域有限差分方法计算了不同光栅结构参数对于金属光栅-介质-金属型表面等离子体波导的影响,并优化光栅结构参数实现了对640nm波长的单频光86%的透射率,探究该波导结构在光...
【文章来源】：桂林电子科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于表面等离子体的纳米激光器图
第一章 绪论A 杂交，形成了一门应用广泛的生物技术和诊断技术。他们在核苷酸结合到银纳米颗粒，当荧光团充分接近银纳米颗粒而产应，使得荧光标记的寡核苷酸的荧光强度增加了 12 倍；Fauc调节器来限制荧光线宽并提高其灵敏度，利用两层布拉格反射腔结构进行 DNA 检测，当接触到互补 DNA 时微腔共振模结变，相反在接触无互补性的 DNA 时没有荧光变化，这表明了生物检测方面卓有成效；Tan 与其合作者在 2003 年在 DNA 传纳米颗粒（NP）技术，该技术将多个发光分子植入到二氧化纳米颗粒有着很强的发光性和抗环境漂白性，已经作为色素应标记中，该方法可以用来满足细胞染色、酶促 NP 和 DNA 生
图 1-3 双光子三维微细加工装置图导是 SP 应用最广泛的领域之一，主要是利用了子体相互耦合，从而将 SPPs 沿着金属表面或者性来开发的波导结构。1994 年，Wang 和 Magn采用了光栅导模共振的原理，具有对称线型光谱器特性进行分析，得出该滤波器具有输出波长可调制振幅进行控制的优点，并且该滤波器还具有为光学元件在集成光学系统、偏离分振系统以及潜在的应用前景。2008 年由张翔教授带领的研导模型，该波导结构是由介质波导和表面等离子导模型具有的性质。研究发现该混合波导结构对够使得模场面积比衍射极限小 100 倍，这对于在究中有着很大的应用潜力[24]。术
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米增强表面等离子共振传感技术的研究进展[J]. 王各,朱君,娄健,徐政杰. 激光杂志. 2018(08)
[2]金属椭圆表面等离子体波导传输特性研究[J]. 吴博雯,黄志祥,王丽华,吴先良. 量子电子学报. 2018(02)
[3]金属-介质-金属波导布拉格光栅的模式特性[J]. 陈奕霖,许吉,时楠楠,张雨,王云帆,高旭,陆云清. 光学学报. 2017(11)
[4]含金属双缝的金属-电介质-金属波导耦合环形腔Fano共振慢光特性研究[J]. 陈颖,罗佩,田亚宁,刘晓飞,赵志勇,朱奇光. 光学学报. 2017(09)
[5]基于UPML边界条件的LOD-FDTD方法GPR波的数值模拟[J]. 韩晓冰,魏海亮,李奇. 西安科技大学学报. 2016(05)
[6]槽深线性渐变的表面等离子光栅光吸收器[J]. 梁磊霞,薛文瑞,杨荣草. 光学学报. 2017(01)
[7]基于ITO特性的亚波长表面等离子激元波导[J]. 王晓艳,王燕,秦雪,阎晓娜,张惠芳,何英,白丽华. 激光与光电子学进展. 2016(05)
[8]银纳米线表面等离子体激元导光的研究[J]. 张旭,吴禹,仝旋,许孝芳,吕柳. 光学学报. 2016(01)
[9]多狭缝金属-介质-金属结构等离子体可见光分束器[J]. 刘红娇,沈垲均,王继成,陈璟. 激光与光电子学进展. 2015(10)
[10]介质加载型表面等离子体波导中发光粒子的自发辐射特性[J]. 姚波,刘晔,龙虎,毛庆和. 光学学报. 2015(08)
博士论文
[1]掺杂剂对PEDOT导电聚合物构型、性质及作为阳极缓冲材料性能的影响[D]. 李昱达.华南理工大学 2018
[2]激光加工金属纳米结构阵列及其表面增强拉曼光谱的应用研究[D]. 白石.北京工业大学 2018
[3]银及其复合纳米结构的表面等离激元共振性质调控及应用研究[D]. 彭寅山.吉林大学 2017
[4]金属—电介质微纳结构谐振增强光学特性研究[D]. 赵鼎.浙江大学 2016
[5]基于微纳光纤模式耦合的高灵敏多参量传感机理及实验研究[D]. 罗海鹏.华中科技大学 2016
[6]金属—介质—金属波导中的表面等离激元：亚波长光学特性研究及应用[D]. 陈召.北京邮电大学 2016
[7]金属人工结构表面等离激元的传输性质及应用研究[D]. 丁佳轶.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2015
[8]纳米结构光学模式及其在光电器件中的应用研究[D]. 张旭霖.吉林大学 2015
[9]基于表面等离激元金属—介质—金属结构的超材料吸收器的性质研究[D]. 衡航.南京师范大学 2015
[10]二维亚波长缺陷型MIM波导的电磁传输特性研究[D]. 王柳.湖南大学 2013
硕士论文
[1]基于表面等离子体金属波导的长周期光栅滤波器[D]. 牟东.电子科技大学 2016
[2]基于槽和纳米圆盘谐振腔的耦合谐振结构[D]. 尚策.北京邮电大学 2016
本文编号：2937402
【文章来源】：桂林电子科技大学广西壮族自治区
【文章页数】：62 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
基于表面等离子体的纳米激光器图
第一章 绪论A 杂交，形成了一门应用广泛的生物技术和诊断技术。他们在核苷酸结合到银纳米颗粒，当荧光团充分接近银纳米颗粒而产应，使得荧光标记的寡核苷酸的荧光强度增加了 12 倍；Fauc调节器来限制荧光线宽并提高其灵敏度，利用两层布拉格反射腔结构进行 DNA 检测，当接触到互补 DNA 时微腔共振模结变，相反在接触无互补性的 DNA 时没有荧光变化，这表明了生物检测方面卓有成效；Tan 与其合作者在 2003 年在 DNA 传纳米颗粒（NP）技术，该技术将多个发光分子植入到二氧化纳米颗粒有着很强的发光性和抗环境漂白性，已经作为色素应标记中，该方法可以用来满足细胞染色、酶促 NP 和 DNA 生
图 1-3 双光子三维微细加工装置图导是 SP 应用最广泛的领域之一，主要是利用了子体相互耦合，从而将 SPPs 沿着金属表面或者性来开发的波导结构。1994 年，Wang 和 Magn采用了光栅导模共振的原理，具有对称线型光谱器特性进行分析，得出该滤波器具有输出波长可调制振幅进行控制的优点，并且该滤波器还具有为光学元件在集成光学系统、偏离分振系统以及潜在的应用前景。2008 年由张翔教授带领的研导模型，该波导结构是由介质波导和表面等离子导模型具有的性质。研究发现该混合波导结构对够使得模场面积比衍射极限小 100 倍，这对于在究中有着很大的应用潜力[24]。术
【参考文献】：
期刊论文
[1]纳米增强表面等离子共振传感技术的研究进展[J]. 王各,朱君,娄健,徐政杰. 激光杂志. 2018(08)
[2]金属椭圆表面等离子体波导传输特性研究[J]. 吴博雯,黄志祥,王丽华,吴先良. 量子电子学报. 2018(02)
[3]金属-介质-金属波导布拉格光栅的模式特性[J]. 陈奕霖,许吉,时楠楠,张雨,王云帆,高旭,陆云清. 光学学报. 2017(11)
[4]含金属双缝的金属-电介质-金属波导耦合环形腔Fano共振慢光特性研究[J]. 陈颖,罗佩,田亚宁,刘晓飞,赵志勇,朱奇光. 光学学报. 2017(09)
[5]基于UPML边界条件的LOD-FDTD方法GPR波的数值模拟[J]. 韩晓冰,魏海亮,李奇. 西安科技大学学报. 2016(05)
[6]槽深线性渐变的表面等离子光栅光吸收器[J]. 梁磊霞,薛文瑞,杨荣草. 光学学报. 2017(01)
[7]基于ITO特性的亚波长表面等离子激元波导[J]. 王晓艳,王燕,秦雪,阎晓娜,张惠芳,何英,白丽华. 激光与光电子学进展. 2016(05)
[8]银纳米线表面等离子体激元导光的研究[J]. 张旭,吴禹,仝旋,许孝芳,吕柳. 光学学报. 2016(01)
[9]多狭缝金属-介质-金属结构等离子体可见光分束器[J]. 刘红娇,沈垲均,王继成,陈璟. 激光与光电子学进展. 2015(10)
[10]介质加载型表面等离子体波导中发光粒子的自发辐射特性[J]. 姚波,刘晔,龙虎,毛庆和. 光学学报. 2015(08)
博士论文
[1]掺杂剂对PEDOT导电聚合物构型、性质及作为阳极缓冲材料性能的影响[D]. 李昱达.华南理工大学 2018
[2]激光加工金属纳米结构阵列及其表面增强拉曼光谱的应用研究[D]. 白石.北京工业大学 2018
[3]银及其复合纳米结构的表面等离激元共振性质调控及应用研究[D]. 彭寅山.吉林大学 2017
[4]金属—电介质微纳结构谐振增强光学特性研究[D]. 赵鼎.浙江大学 2016
[5]基于微纳光纤模式耦合的高灵敏多参量传感机理及实验研究[D]. 罗海鹏.华中科技大学 2016
[6]金属—介质—金属波导中的表面等离激元：亚波长光学特性研究及应用[D]. 陈召.北京邮电大学 2016
[7]金属人工结构表面等离激元的传输性质及应用研究[D]. 丁佳轶.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2015
[8]纳米结构光学模式及其在光电器件中的应用研究[D]. 张旭霖.吉林大学 2015
[9]基于表面等离激元金属—介质—金属结构的超材料吸收器的性质研究[D]. 衡航.南京师范大学 2015
[10]二维亚波长缺陷型MIM波导的电磁传输特性研究[D]. 王柳.湖南大学 2013
硕士论文
[1]基于表面等离子体金属波导的长周期光栅滤波器[D]. 牟东.电子科技大学 2016
[2]基于槽和纳米圆盘谐振腔的耦合谐振结构[D]. 尚策.北京邮电大学 2016
本文编号：2937402
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