表面等离子激元光场角动量探测器的理论与模拟研究

发布时间：2022-08-09 18:59

　　光是一种电磁波,不仅携带能量信息,而且还携带动量信息。光的动量分为线动量和角动量,其中光场角动量包括自旋角动量和轨道角动量。自旋角动量由偏振特性决定,可以表现为?1两个态,分别是左旋圆偏振和右旋圆偏振;轨道角动量由空间相位分布决定,可以表现为多个态,且这些态是相互正交和共轴的。自旋角动量和轨道角动量,不仅在基础物理、量子光学等基础学科领域发挥着巨大的作用,而且在光通讯、生物医学等交叉学科领域拥有巨大的应用潜能。为了合理利用自旋角动量和轨道角动量,首先要对其进行精准的探测区分,因此自旋角动量和轨道角动量探测器的研究至关重要。目前已有许多探测光场角动量的方法,例如利用波片和偏振片探测自旋角动量,利用干涉和衍射探测轨道角动量等,但是这些传统光场角动量的探测方法存在光路复杂,体积庞大等缺点,而且只能对单一光场角动量进行探测。为了优化光场角动量探测技术,本文利用理论分析和数值模拟的方法设计了三种功能不同的光场角动量探测器:首先,设计了一种基于表面等离子激元的X型角动量探测器。该X型角动量探测器只需要在4μm?4μm的金膜层上刻蚀设计好的纳米狭缝阵列,就能实现对入射光线偏振态和轨道角动量?1态之间... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光场角动量简介
        1.2.1 光场自旋角动量简介
        1.2.2 光场轨道角动量简介
    1.3 光场角动量应用
        1.3.1 光场自旋角动量应用
        1.3.2 光场轨道角动量应用
    1.4 全文内容概述
第二章 光场角动量探测原理
    2.1 概述
    2.2 传统光场角动量探测原理
        2.2.1 传统光场自旋角动量探测原理
        2.2.2 传统光场轨道角动量探测原理
    2.3 新型光场角动量探测原理
        2.3.1 表面等离子激元原理
        2.3.2 新型光场自旋角动量探测原理
        2.3.3 新型光场轨道角动量探测原理
    2.4 本章小结
第三章 基于表面等离子激元的X型角动量探测器
    3.1 概述
    3.2 X型角动量探测器的工作原理
    3.3 X型角动量探测器的模拟研究
    3.4 本章小结
第四章 基于表面等离子激元的圆型角动量探测器
    4.1 概述
    4.2 圆型角动量探测器的工作原理
    4.3 圆型角动量探测器的模拟研究
    4.4 本章小结
第五章 基于表面等离子激元的半圆型角动量探测器
    5.1 概述
    5.2 半圆型角动量探测器的工作原理
    5.3 半圆型角动量探测器的模拟研究
    5.4 本章小结
主要结论与展望
    主要结论
    展望
致谢
参考文献
附录 :作者在攻读硕士学位期间发表的论文



本文编号：3673105