發(fā)布時間：2021-02-19 21:39

　　光學連續(xù)區(qū)束縛態(tài)（BIC）是一種在光錐之上仍然可以實現(xiàn)對光的完美限制的現(xiàn)象,通常也被描述為零寬度、零泄露的諧振態(tài)。由于BIC的品質因數(shù)Q可以達到無窮,因此在激光器、傳感器和濾波器等領域,具有重要的應用價值。本論文利用石墨烯的電導率可受費米能級和載流子遷移率調控的性質,來研究對連續(xù)區(qū)束縛態(tài)的調節(jié),從而實現(xiàn)調制器的功能。主要研究工作如下:根據(jù)石墨烯的電導率可以被靜電偏壓調控的性質,本文設計了一個具有基底的石墨烯光柵結構,在TM偏振態(tài)的光的照射下,激發(fā)出的表面等離子體波對光有非常強的局域性。此外,改變石墨烯的費米能級會影響透射峰的共振頻率值,改變載流子遷移率會影響共振峰的振幅。由于亞波長的衍射光柵具有特殊的衍射特性,因此本文設計了周期在微米量級的單光柵結構和完全相同的對稱的雙光柵結構。分別用不同偏振態(tài)的光斜入射到這兩種結構中,并利用嚴格耦合波（RCWA）方法來計算光柵的反射率,發(fā)現(xiàn)在特定的入射光波矢和光柵間距下,能夠出現(xiàn)光學連續(xù)區(qū)束縛態(tài)現(xiàn)象。同時研究結果表明偏振態(tài)的不同影響了支持BIC的雙光柵陣列的間距。在能夠實現(xiàn)光學連續(xù)區(qū)束縛態(tài)的雙光柵結構的基礎上,為它對稱的鋪上兩層石墨烯,發(fā)現(xiàn)在具有特定... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 連續(xù)區(qū)束縛態(tài)及其相關理論的發(fā)展狀況
        1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.2 國內(nèi)外文獻綜述的簡析
    1.3 主要研究內(nèi)容
第2章 石墨烯的電導率可調控性研究
    2.1 石墨烯的性質
    2.2 石墨烯的電導率
    2.3 石墨烯的介電常數(shù)
    2.4 石墨烯的應用
    2.5 本章小結
第3章 光柵中的連續(xù)區(qū)束縛態(tài)
    3.1 單光柵結構的TE模式下的反射率
    3.2 雙光柵結構的TE模式下的連續(xù)區(qū)束縛態(tài)
    3.3 單光柵結構的TM模式下的連續(xù)區(qū)束縛態(tài)
    3.4 雙光柵結構的TM模式下的連續(xù)區(qū)束縛態(tài)
    3.5 偏振態(tài)對出現(xiàn)BIC時光柵間距的影響
    3.6 本章小結
第4章 石墨烯對BIC及GSPP的調控
    4.1 石墨烯光柵結構中的表面等離子體波的激發(fā)
    4.2 費米能級對BIC和GSPP的調控
    4.3 載流子遷移率對BIC及GSPP的調控
    4.4 石墨烯層的間距對GSPP的影響
    4.5 本章小結
結論
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝


【參考文獻】：
博士論文
[1]基于石墨烯新材料的全光纖調制器件研究[D]. 周鋒.浙江大學 2015
[2]基于石墨烯復合結構的表面等離激元傳感研究[D]. 趙元.中國科學技術大學 2015

碩士論文
[1]多頻段表面等離子體共振傳感結構研究[D]. 孔令超.安徽大學 2017
[2]石墨烯表面等離子體波的傳輸特性及相關器件的應用基礎研究[D]. 胡俊.東南大學 2015
[3]基于石墨烯在太赫茲波段表面等離子體激元特性的研究[D]. 王平.華中科技大學 2013



本文編號：3041726