近年來,微納結(jié)構(gòu)下對光的傳輸、吸收、透射等操控的應(yīng)用成為當(dāng)今光學(xué)領(lǐng)域研究的熱點之一。一般來說,金屬和電介質(zhì)是在微納光子學(xué)器件設(shè)計和制備過程中頻繁用到的兩種類型的材料。如何利用這兩類材料實現(xiàn)微納結(jié)構(gòu)光學(xué)特性的精確和有效調(diào)控,即對其光的吸收或透射能力及偏振特性的精確和有效調(diào)控,已經(jīng)成為了當(dāng)今各類微納光學(xué)器件所面臨的共同的問題。本論文從上述考慮著手,設(shè)計了多種微納結(jié)構(gòu)對光場的性質(zhì)進行有效調(diào)控,分析調(diào)控的機理并對相應(yīng)的光學(xué)性質(zhì)進行深入的研究。主要內(nèi)容如下:在光學(xué)吸收器的研究方面,本文從電磁諧振增強金屬-電介質(zhì)微納結(jié)構(gòu)的光學(xué)吸收特性入手,設(shè)計了兩種吸收器:金屬-電介質(zhì)圓盤陣列吸收器及金屬-電介質(zhì)圓環(huán)吸收器。主要原理基于表面等離激元諧振,由“金屬-電介質(zhì)-金屬“經(jīng)典架構(gòu)吸收器出發(fā)。本文采用材質(zhì)較為通用的金屬鋁及二氧化硅作為金屬和電介質(zhì)的選用材料,實現(xiàn)了近紅外波段的高效吸收,且證明吸收效果對偏振光不敏感,在寬角度范圍內(nèi)斜入射也可以保持高的吸收率。在可調(diào)諧線偏光的旋光方面,本文脫離傳統(tǒng)簡單依靠雙折射材料的方式,通過設(shè)計微納結(jié)構(gòu)對左旋和右旋偏振光產(chǎn)生不同的相位延遲,從而產(chǎn)生線偏光的旋光。本文選擇設(shè)計開口... 

【文章來源】：天津大學(xué)天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

(a)傳導(dǎo)型表面等離激元示意圖(b)局域表面等離激元示意圖

圖 1.2 亞波長孔的垂直入射透射。三個正方形的亞波長陣列孔的觀察圖像（圖 1.2a）和光（圖 1.2b）用于孔。 對于藍色，綠色和紅色陣列，周期為 300 nm,450 nm 和 550nm，孔徑分別為 155 nm,180 nm 和 225nm，峰值傳播波長 436 nm,538 nm 和 627nm。 陣列以 300厚銀薄膜制成（由法國 Louis Pasteur 大學(xué) A. Degiron 提供）。 只顯示出最低散射級數(shù)的每陣列的光譜峰值（即在等式（2）中的 i，j）顯示出微納結(jié)構(gòu)可以控制等離激元共振波長

(a)基于開口諧振環(huán)和金屬線的微波吸收器示意圖(b)該器件的反射光譜及透射光譜

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于雙梯形金屬條的二維超材料性能分析[J]. 田子建,姜泊帆.  光子學(xué)報. 2017(01)
[2]縫隙八木納米天線設(shè)計及寬波段吸收特性[J]. 朱路,王楊,劉媛媛,黃志群,慈白山.  光子學(xué)報. 2016(10)
[3]Tunable dual-band infrared polarization filter based on a metal-dielectric-metal compound rectangular strip array[J]. 陳彪,曾夏輝,陳曦曜,林媛媛,邱怡申,李暉.  Chinese Optics Letters. 2015(03)
[4]一種寬頻帶超材料吸波體的設(shè)計及其特性[J]. 師小強,弓巧俠,段智勇,馬鳳英,朱志鮮.  光子學(xué)報. 2013(04)

博士論文
[1]表面等離子體激元在周期結(jié)構(gòu)中的能帶及傳播性質(zhì)[D]. 韓德專.復(fù)旦大學(xué) 2006
[2]電磁場有限元法解釋分布式并行計算的研究[D]. 管建和.中國地質(zhì)大學(xué)（北京） 2006



本文編號：3125918