本文主要研究了THz波段金屬表面光柵結構所支持的Spoof spps模式的慢光傳輸特性及應用。論文主要內容如下:首先,采用模式展開法和等效介質理論研究金屬表面光柵結構和金屬表面二維孔洞陣列所支持Spoof spps模式的色散關系,發(fā)現其與光波段實際金屬的spps模式色散關系具有很大的相似性。這兩類結構可以在微波和THz波段實現Spoof spps表面模式的激勵與傳輸,且可通過控制結構的幾何參數來控制其Spoof spps的模式特性。接著,研究了THz波段金屬表面光柵結構的Spoof spps慢光效應及傳感應用。先研究了結構均勻金屬光柵的Spoof spps模式色散關系和傳輸特性。結果表明,金屬表面光柵結構是一種優(yōu)良的THz等離子體波導,并且所填充介質折射率越大,色散截止頻率越低。接著,研究了槽深度漸變的金屬表面光柵結構的Spoof spps模式表面波傳輸特性。該結構可以在寬頻段實現慢光效應,并可以將不同頻率THz波局域到光柵波導上不同的位置。然后,研究了填充硅介質梯度金屬光柵的Spoof spps模式傳輸特性。研究表明,通過激光泵浦調節(jié)硅介質折射率,可以調制其Spoof spps模式的傳...

【文章頁數】：61 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1(a)Spps電荷分布和電磁場示圖；(b)沿界面垂直方向上Ez電場強度隨距離指數衰減圖；(c)Spps色散曲線

第1章引言Spoofspps研究現狀1表面等離子體激元發(fā)展概述表面等離子體激元是一種沿著介質和金屬界面方向傳播的電磁波模式，在面垂直的方向上場強約束并倏逝衰減。電磁場與導體內電子進行等離子體耦合作用激發(fā)了金屬界面上的Spps束縛模式。下圖1.1(a)展示了S....

圖2(a)金屬表面光柵；(b)金屬表面孔洞陣列

對EOT現象的大量研究，發(fā)現該現象與Spps有關。最終，在2003年Ebbesen人在《Nature》雜志上發(fā)表了具有里程碑意義的研究成果[26]：“Surfaceplasmonubwavelengthoptics”，為Spps亞波長光學的研究開辟了全新道路....

圖3(a)V型槽Spoofspps波導；(b)多米諾Spoofspps波導結構

由結構幾何參數(周期、槽寬、深度)決定,通過改變結構參數可以實現不同頻的Spps，其色散特性與光波段實際金屬的Spps模式相似。Pendry的研究開了Spps在低頻段的應用研究。隨后，Hibbins等人在實驗上驗證了Pendry的想[27]。隨后，人們不斷提出多....

圖4凹槽-狹縫結構示意圖

第1章引言結構以實現THz光束操縱能力[30]，圖4(a)展示了其結構，結構中具有深淺兩凹槽，并且左右兩側不對稱分布。通過狹縫衍射作用，淺凹槽陣列用于Spoofpps表面波的激勵和傳輸，然后在深凹槽的作用下表面波被衍射為真空傳輸波。結構能夠實現THz光波分束和....

本文編號：4023488