本文關(guān)鍵詞：電磁波在基于石墨烯的復(fù)雜結(jié)構(gòu)中的傳播性質(zhì)

  更多相關(guān)文章： 石墨烯 表面等離激元 非線性介質(zhì) 旋電平板 色散特性 傳播長度

【摘要】：表面等離激元(Surface Piasmon Polaritions,簡稱SPPs)作為突破傳統(tǒng)光學(xué)系統(tǒng)的衍射極限的一種有效途徑,對(duì)集成光學(xué)的發(fā)展具有越來越重要的作用。但在傳統(tǒng)貴金屬表面上傳播的SPPs有諸多不利因素,限制了SPPs的發(fā)展。而石墨烯作為一種新穎的等離子體材料,相比于貴金屬,擁有更多的調(diào)控參量,更低的損耗,更好的局域性。所以,對(duì)石墨烯中的SPPs特性的進(jìn)行研究,將對(duì)新型SPPs器件的開發(fā)與使用提供理論支持。本文分析了石墨烯覆蓋的各向異性Kerr非線性介質(zhì)表面和夾在兩層石墨烯之間的旋電介質(zhì)平板上的SPPs的性質(zhì)。把石墨烯模擬為無限薄的表面電導(dǎo)率,根據(jù)麥克斯韋方程組和邊界條件導(dǎo)出了SPPs的色散關(guān)系。借助于Matlab軟件對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值模擬,數(shù)值結(jié)果表明,對(duì)于非線性情況,當(dāng)表面等離激元的傳播常數(shù)小于某個(gè)臨界值時(shí),其色散曲線出現(xiàn)“雙穩(wěn)”態(tài)。改變石墨烯的化學(xué)勢(shì)、光強(qiáng)或非線性系數(shù)可以有效地控制表面等離激元的色散和傳播性質(zhì)。對(duì)于旋電平板情況,可以通過調(diào)節(jié)外加磁場和石墨烯的化學(xué)勢(shì)來對(duì)聲頻支和光頻支的色散關(guān)系和傳播長度進(jìn)行靈活的調(diào)控。而且由于外加磁場引起的SPPs的非倒易傳播特性也相當(dāng)明顯。結(jié)果給我們提供了一種調(diào)節(jié)和改善SPPs的色散和傳播特性的方法。這種方法可能有助于我們?cè)O(shè)計(jì)相關(guān)的等離子體激元器件。
【關(guān)鍵詞】：石墨烯 表面等離激元 非線性介質(zhì) 旋電平板 色散特性 傳播長度
【學(xué)位授予單位】：蘇州科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TN011;O613.71
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 引言10
• 1.2 集成光學(xué)研究背景10-11
• 1.3 表面等離激元概述11-13
• 1.3.1 表面等離激元的發(fā)展11-12
• 1.3.2 表面等離子體波導(dǎo)研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 表面等離激元的原理和特性15-22
• 2.1 金屬的光頻特性15-18
• 2.2 介質(zhì)與金屬分界面上的表面等離激元的色散特性18-19
• 2.3 表面等離激元的特征參數(shù)19-21
• 2.4 本章小結(jié)21-22
• 第三章 石墨烯表面等離激元概述22-28
• 3.1 石墨烯的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)22-23
• 3.2 石墨烯表面等離激元的光學(xué)特性23-24
• 3.3 石墨烯表面等離激元的優(yōu)勢(shì)24-25
• 3.4 石墨烯表面等離激元的研究現(xiàn)狀25-27
• 3.5 本章小結(jié)27-28
• 第四章 沿石墨烯薄層傳播的非線性表面等離激元28-36
• 4.1 理論描述28-31
• 4.2 數(shù)值結(jié)果和討論31-34
• 4.3 本章小結(jié)34-36
• 第五章 夾在兩層石墨烯之間的旋電平板中的表面等離激元36-46
• 5.1 雙層石墨烯結(jié)構(gòu)概述36-37
• 5.2 模型和基本理論37-40
• 5.3 數(shù)值模擬和討論40-45
• 5.4 本章小結(jié)45-46
• 第六章 總結(jié)與展望46-48
• 6.1 總結(jié)46
• 6.2 展望46-48
• 參考文獻(xiàn)48-55
• 致謝55-56
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文56-57
• 作者簡歷57

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