基于石墨烯等离激元的中红外光场的近场与远场调控

发布时间：2020-11-15 14:33

　　 石墨烯是一种二维材料,其是在太赫兹到中红外波段表面等离激元的优秀载体。石墨烯表面等离激元的电调控性和超强的局域性在对光场的近场和远场调控方面具有明显的优势。本文研究基于石墨烯表面等离激元的中红外光场调控,研究内容包括:1.利用离子束诱导石墨烯缺陷边界,实现了对石墨烯表面等离激元波的可控反射。依赖于离子束的剂量,表面等离激元波的反射强度以及传播损耗可以被人为调控。另外,我们提出了模型对此进行了很好的解释。2.通过离子束加工石墨烯孤立圆盘结构,研究了其近场模式。边界附近缺陷的存在虽然削弱了边界模式的响应,但是为电压调控孤立圆盘提供了导电性。据此,我们首次实现了背栅配置下石墨烯孤立结构近场的电压调控。另外,我们研究了偏心圆环的近场模式,光场聚焦尺寸可达到2×10~(-4)λ_0~2,这与近场激发的四极模式有关。3.我们提出了一种在中红外波段近场耦合距离大于100 nm的石墨烯等离激元诱导透明系统,并对透明窗口来源进行了分析。其可以应用于慢光和光开关等领域,具有易于实现以及可电调控的优势。
【学位单位】：南开大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2017
【中图分类】：TQ127.11;TH74
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    第一节 金属表面等离激元简介
    第二节 石墨烯等离激元
    第三节 基于石墨烯等离激元的光场调控研究
    第四节 本论文的主要工作
第二章 石墨烯等离激元的近场及远场探测手段
    第一节 石墨烯等离激元的近场探测手段
    第二节 石墨烯等离激元的远场探测手段
第三章 离子束诱导石墨烯边界对光场的近场调控
    第一节 离子束诱导石墨烯缺陷
+离子束诱导石墨烯缺陷边界'>    第二节 Ga⁺离子束诱导石墨烯缺陷边界
    第三节 缺陷边界对等离激元的可调控反射
    第四节 离子束影响范围的近场界定
    第五节 离子束入射角度的影响
    第六节 本章小结
第四章 离子束加工石墨烯微结构中的光场近场调控
    第一节 石墨烯圆盘中等离激元的近场模式
    第二节 离子束加工石墨烯圆盘的近场性质
    第三节 石墨烯偏心圆环的近场性质
    第四节 本章小结
第五章 基于石墨烯等离激元诱导透明现象的光场远场调控
    第一节 耦合振子模型
    第二节 Akaike Information Criterion方法
    第三节 石墨烯耦合体系中的等离激元诱导透明现象
    第四节 耦合体系对光场的远场调控
    第五节 本章小结
第六章 总结与展望
参考文献
致谢
个人简历
在学期间的学术成果

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本文编号：2884862