双层类球介质微粒的聚光特性理论研究

发布时间：2021-02-23 16:08

　　尺寸与波长相当的透明介质微粒具有聚光特性。当平面波照射到介质微粒上时,其背光一侧因光线汇聚而产生焦斑,即光子纳米喷流（photonic nanojet）。光子纳米喷流是一个非消逝的高强度电磁光束,可以应用在光刻、超分辨成像、低损耗波导以及超高密度光储存等光学领域。在实际应用中往往需要强度高、尺寸小、传播距离长的焦斑,因此介质微粒的聚光性能可以由光子纳米喷流的强度、半高全宽以及传播距离等参数来表征。通过改变微粒的材料,结构,尺寸以及环境材料等参数来获得质量较好的光子纳米喷流已经发展为研究热点。本论文提出了两种双层类球介质微粒,使用CST Microwave Studio仿真软件对其聚光特性进行理论研究。论文的主要工作和结果如下:1.研究双层半球介质微粒的聚光特性。该结构能在材料折射率与环境折射率之比大于2时将入射光汇聚在外部。在相同的条件下与均匀半球相比,其喷射长度和焦距明显增加。计算结果表明,双层半球介质微粒的壳-核半径比和材料折射率对光子纳米喷流的调控作用显著;当R_s:R_c=10:6时,可得到超长光子纳米喷流。在研究中得到了小于传统衍射极限... 

【文章来源】：四川师范大学四川省

【文章页数】：45 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究背景与现状
    1.2 数值研究方法和软件介绍
    1.3 研究意义及内容安排
2 双层半球介质微粒的聚光特性研究
    2.1 结构与参数
    2.2 双层半球介质微粒的聚光特点
    2.3 仿真结果与讨论
    2.4 本章小结
3 双层包覆型介质微粒的聚光特性研究
    3.1 结构与参数
    3.2 双层包覆型介质微粒的聚光特点
    3.3 优化双层包覆型介质微粒结构
    3.4 入射波长对光子纳米喷流性质的影响
    3.5 本章小结
4 总结与展望
    4.1 总结
    4.2 展望
参考文献
致谢
在校期间的科研成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]微球透镜超分辨成像研究进展与发展前景[J]. 刘畅,金璐頔,叶安培.  激光与光电子学进展. 2016(07)
[2]纳米压印光刻胶[J]. 赵彬,张静,周伟民,王金合,刘彦伯,张燕萍,施利毅,张剑平.  微纳电子技术. 2011(09)
[3]六角形孔径平面微透镜阵列的制作及基本特性研究[J]. 张玉,刘德森.  光子学报. 2008(08)

硕士论文
[1]透明微球的聚光性质及微球阵列光刻的研究[D]. 刘贤超.四川师范大学 2016
[2]基于SU-8光刻胶的微透镜及阵列的研究[D]. 边锐.中国科学技术大学 2015
[3]超材料太赫兹波折射率传感器设计[D]. 李化月.中国计量学院 2014
[4]UC-PBG在微波元件中的应用基础研究[D]. 李高倩.山东大学 2008
[5]电容加载同轴谐振腔的微波能应用研究[D]. 张海.电子科技大学 2006



本文编号：3047860