本文關(guān)鍵詞：基于表面等離子體金屬波導(dǎo)的長周期光柵濾波器

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【摘要】：表面等離子體在近年來受到了很多研究者的青睞,其眾多新穎的效應(yīng)和應(yīng)用被廣泛研究。在亞波長光學(xué)、光源、近場光學(xué)、表面增強拉曼散射(surface-enhanced Raman Scattering, SERS)、數(shù)據(jù)存儲、太陽能電池、生化傳感等領(lǐng)域都有著良好的應(yīng)用前景。特別是表面等離子體波導(dǎo),集合了光、金屬、介質(zhì)、電等重要元素,更因為其亞波長結(jié)構(gòu)的微型化優(yōu)勢,成為下一代集成電路板一一光電集成線路板領(lǐng)域的核心研究內(nèi)容,相應(yīng)的關(guān)于表面等離子體波導(dǎo)的各類配套器件,如耦合器、調(diào)制器、光源、濾波器、開關(guān)元件等各類表面等離子體光學(xué)元件同樣需要更多的研究。正因為各類基于表面等離子體金屬波導(dǎo)的器件有研究必要,而且這類器件很多的應(yīng)用場景都是結(jié)合了光和電兩個基本元素,包括表面等離子波產(chǎn)生機理本身,表面等離子波是場和金屬表面電子疏密波的耦合,所以本文在一種新型介質(zhì)加載表面等離子體金屬波導(dǎo)上制作長周期光柵,驗證了這種結(jié)構(gòu)用于濾波器的可能性,同時又通過長周期光柵的中心波長的環(huán)境敏感性試圖來表征電流或者電場對表面等離子波的影響,從而更深入了解表面等離子波對于電場、電流的特性,反過來也指導(dǎo)了以后設(shè)計包含電元素的表面等離子體波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。本文主要工作：1.設(shè)計出低折射率層介質(zhì)加載缺口型表面等離子體金屬波導(dǎo),屬于首創(chuàng),設(shè)計的結(jié)構(gòu)損耗接近于典型的金屬條結(jié)構(gòu),模場束縛能力也類似,但是制作工藝相對簡單,方便加入電極結(jié)構(gòu)。2.分析了上述新型結(jié)構(gòu)的損耗隨低折射率層缺口寬度起伏變化這一現(xiàn)象。3.設(shè)計了位于上述類型上包層表面的長周期光柵,使得波導(dǎo)支持的長程表面等離子模和包層模發(fā)生耦合,能量轉(zhuǎn)換,以此實現(xiàn)濾波功能。4.完成了上述理論工作的實物制作,并在實物片子上加入通電電極。5.測試討論了上述新型結(jié)構(gòu)的損耗特性,測試觀察了光柵的濾波效果和溫飄效果,最后通過電極結(jié)構(gòu),通電后觀察分析了電場和電流對于表面等離子波的影響。
【關(guān)鍵詞】：表面等離子體 介質(zhì)加載波導(dǎo) 長周期光柵 濾波器
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN713
【目錄】：

• 摘要5-6
• abstract6-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 引言10
• 1.2 表面等離子體和金屬波導(dǎo)10-13
• 1.2.1 表面等離子體激元的應(yīng)用10-12
• 1.2.2 表面等離子體金屬波導(dǎo)12-13
• 1.3 長周期波導(dǎo)光柵13-14
• 1.4 本論文的研究意義和內(nèi)容安排14-15
• 第二章 表面等離子體金屬波導(dǎo)和長周期波導(dǎo)光柵的原理15-29
• 2.1 表面等離子體金屬波導(dǎo)15-25
• 2.1.1 表面等離子體起源15
• 2.1.2 表面等離子體特性15-25
• 2.2 長周期波導(dǎo)光柵25-28
• 2.3 電流和對表面等離子波的作用28-29
• 第三章 器件設(shè)計29-51
• 3.1. 設(shè)計目的29
• 3.2. 仿真模擬和理想結(jié)構(gòu)的確定29-46
• 3.2.1 結(jié)構(gòu)沿革30-32
• 3.2.2 缺口型介質(zhì)加載波導(dǎo)32-46
• 3.3 長周期光柵46-49
• 3.4 掩膜版設(shè)計49-51
• 第四章 器件制作51-59
• 4.1 實驗流程、工藝51-54
• 4.1.1 波導(dǎo)成型51-53
• 4.1.2 光柵制作53-54
• 4.2 結(jié)構(gòu)形態(tài)和參數(shù)控制54-59
• 4.2.1 銀膜厚度控制與鍍膜質(zhì)量54-56
• 4.2.2 波導(dǎo)的形態(tài)56-57
• 4.2.3 光柵形態(tài)與深度57
• 4.2.4 材料折射率57-59
• 第五章 測試、結(jié)果分析59-73
• 5.1 實驗測試平臺和測試項目59
• 5.2 LRSPP的激發(fā)和偏振測試59-63
• 5.3 直波導(dǎo)的損耗測試63-65
• 5.4 光柵效果和溫度特性65-69
• 5.5 Ag膜通入電流后對直波導(dǎo)和光柵的效果69-73
• 第六章 結(jié)論與展望73-75
• 6.1 論文總結(jié)73-74
• 6.2 工作展望74-75
• 致謝75-76
• 參考文獻76-80
• 攻碩期間取得的研究成果80

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 王振林;;表面等離激元研究新進展[J];物理學(xué)進展;2009年03期

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本文編號：662121