手性表面等离子波导模式及衍生器件特性

发布时间：2021-09-25 20:12

　　目前,网络在我们的日常生活中扮演着重要的角色。网络的高速发展对信息容量和分配速率提出更高的要求。尽管对于单芯光纤来讲,其容量已经达到惊人的100 Tb/s程度,但仍然需要基于新材料、新结构和新机制来探索新型的波导和衍生器件。作为一种新机制,表面等离子激元（SPPs）效应由于其可以突破衍射极限引起了人们的极大关注,由此出现了一系列新型波导器件。从另一方面来说,手性介质作为一种新型材料可以结合SPPs效应,进而衍生出新的一类波导和衍生器件。本论文正是致力于该方向的研究,我们希望在这个领域做出我们自己的贡献。本文使用有限元方法模拟光在手性表面等离子（SP）波导中的行为,推导了适于手性介质的基于有限元方法的基本方程,按照等离子体波导的不同结构,包括金属-手性介质-金属波导（MCM）和手性介质-金属-手性介质（CMC）平板波导及衍生的梳状波导,V型脊和槽状波导,以及介电装填的手性SP波导,研究了包括模式特性、色散关系等方面波导的物理特性。并且设计了两种SP波导器件,包括全光二极管和纳米结构偏振转换器。研究表明,手性在一定程度上可以提升光通过SP波导的性能。比较非手性情况,手性可以调控场的各分量的... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【图文】：

具有手性的分子[6]

首创衰减全反射(Attenuated Total Reflection，图 1-2 SPPs 在介质-金属表面场强的分布 Distribution of SPPs electric field on dielectric-meta

图 1-3 SPPs 的激发方式：(a) Kretschmann 结构[22]，(b) Otto 结构[21]Fig.1-3 SPPs excitation configuration：(a) Kretschmann structure[22]，(b) Otto structure[21](a) (b)

【参考文献】：
期刊论文
[1]化学:发现与创造的科学——国际化学百年发展启示[J]. 白春礼.  中国科学院院刊. 2011(01)

博士论文
[1]手性的阶跃剖面及布拉格光纤模式分析[D]. 曹雨生.哈尔滨工业大学 2014
[2]手性光学波导元件及其材料研究[D]. 陶卫东.浙江大学 2005

硕士论文
[1]具有介质手性的带隙型光子晶体光纤的光传输特性研究[D]. 苏启耀.哈尔滨工业大学 2010
[2]光波导有限元时域束传输法分析[D]. 吕建刚.东南大学 2006



本文编号：3410368