光学超构表面结构的多波长色散特性研究

发布时间：2020-12-24 06:40

　　光学色散一直以来都是光学领域中非常具有研究价值的一部分,它在光信息处理、光谱分析等方面具有重要作用。由于传统光学元件是通过光束经过元件时产生的连续相位延迟的积累来实现对于光束波前调制的,这使其主要依赖于材料本身的性质或形状轮廓。受限于天然材料的性质局限,传统光学元件通常存在尺寸较大、难以集成等问题,无法满足人们追求小型化、集成化的应用要求。近年来,超构表面因其具备的强大的光场操控能力在各国引发了研究热潮。超构表面是一种亚波长人工层状材料,可以看做是超构材料的二维对应,与超构材料相比,具有更易制备、损耗更小等优点。超构表面一般具有天然材料所不具备超常的物理特性,可以通过亚波长的微细结构实现对电磁波相位、振幅、极化方式等多种特性的灵活调控,它的出现为人们对光场的操控提供了新的研究思路。与传统光学元件相比,超构表面具有轻薄、易集成等优势,在光通信、光学传感、聚焦/成像器件等技术领域具有非常广泛的应用前景。本文主要针对光学超构表面结构的多波长色散特性展开相关研究工作,探索利用超构表面实现近红外波段（1450nm-1650nm）高效率的色散分光的设计方案。主要工作内容如下:1.针对传统光学色散元... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－２利用超构材料实现电磁隐身示意图??随着超构表面研宄的发展，亚波长结构直接控制衍射波的相态成为可能

克服了以上缺点，通过对亚波长像素（微结构）的合理设计，可以得到高效率，高??质量的全息图像。??例如，中国科学院光电技术研宂所研宄的一种新的计算全息显示技术，如图１－??４所示，该技术基于表面等离子体超构表面，其核心器件为一层金属薄膜，厚度仅??为几十到百纳米。薄膜由无数的纳米孔结构组成，通过对纳米孔结构的设计可以对??相位与振幅分别进行调控，像元尺寸最小仅为２００ｎｍｘ２０〇ｎｍ，利用该技术实现的??投影全息视场可以覆盖整个空间（视场角±９０度）［２Ｊ１。??５??

图１４?Ａ．用于超全息图的轴外照射方法的示意图Ｂ，花ＲＧＢ图像的实验结果Ｃ．等离子体纳米??狭缝天线的结构Ｄ．具有不同ｃｐ?（以弧度为单位）的天线从４００ｎｍ到７５０ｎｍ波长的的相移性??能的仿真结果??２０１８年，天津大学的研宄团队与英国南安普顿大学Ｅｒｉｃ?Ｐｌｕｍ教授团队合作，??


本文编号：2935180