光是一種電磁波,不僅攜帶能量信息,而且還攜帶動(dòng)量信息。光的動(dòng)量分為線動(dòng)量和角動(dòng)量,其中光場角動(dòng)量包括自旋角動(dòng)量和軌道角動(dòng)量。自旋角動(dòng)量由偏振特性決定,可以表現(xiàn)為?1兩個(gè)態(tài),分別是左旋圓偏振和右旋圓偏振;軌道角動(dòng)量由空間相位分布決定,可以表現(xiàn)為多個(gè)態(tài),且這些態(tài)是相互正交和共軸的。自旋角動(dòng)量和軌道角動(dòng)量,不僅在基礎(chǔ)物理、量子光學(xué)等基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域發(fā)揮著巨大的作用,而且在光通訊、生物醫(yī)學(xué)等交叉學(xué)科領(lǐng)域擁有巨大的應(yīng)用潛能。為了合理利用自旋角動(dòng)量和軌道角動(dòng)量,首先要對(duì)其進(jìn)行精準(zhǔn)的探測區(qū)分,因此自旋角動(dòng)量和軌道角動(dòng)量探測器的研究至關(guān)重要。目前已有許多探測光場角動(dòng)量的方法,例如利用波片和偏振片探測自旋角動(dòng)量,利用干涉和衍射探測軌道角動(dòng)量等,但是這些傳統(tǒng)光場角動(dòng)量的探測方法存在光路復(fù)雜,體積龐大等缺點(diǎn),而且只能對(duì)單一光場角動(dòng)量進(jìn)行探測。為了優(yōu)化光場角動(dòng)量探測技術(shù),本文利用理論分析和數(shù)值模擬的方法設(shè)計(jì)了三種功能不同的光場角動(dòng)量探測器:首先,設(shè)計(jì)了一種基于表面等離子激元的X型角動(dòng)量探測器。該X型角動(dòng)量探測器只需要在4μm?4μm的金膜層上刻蝕設(shè)計(jì)好的納米狹縫陣列,就能實(shí)現(xiàn)對(duì)入射光線偏振態(tài)和軌道角動(dòng)量?1態(tài)之間... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 光場角動(dòng)量簡介
        1.2.1 光場自旋角動(dòng)量簡介
        1.2.2 光場軌道角動(dòng)量簡介
    1.3 光場角動(dòng)量應(yīng)用
        1.3.1 光場自旋角動(dòng)量應(yīng)用
        1.3.2 光場軌道角動(dòng)量應(yīng)用
    1.4 全文內(nèi)容概述
第二章 光場角動(dòng)量探測原理
    2.1 概述
    2.2 傳統(tǒng)光場角動(dòng)量探測原理
        2.2.1 傳統(tǒng)光場自旋角動(dòng)量探測原理
        2.2.2 傳統(tǒng)光場軌道角動(dòng)量探測原理
    2.3 新型光場角動(dòng)量探測原理
        2.3.1 表面等離子激元原理
        2.3.2 新型光場自旋角動(dòng)量探測原理
        2.3.3 新型光場軌道角動(dòng)量探測原理
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于表面等離子激元的X型角動(dòng)量探測器
    3.1 概述
    3.2 X型角動(dòng)量探測器的工作原理
    3.3 X型角動(dòng)量探測器的模擬研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 基于表面等離子激元的圓型角動(dòng)量探測器
    4.1 概述
    4.2 圓型角動(dòng)量探測器的工作原理
    4.3 圓型角動(dòng)量探測器的模擬研究
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于表面等離子激元的半圓型角動(dòng)量探測器
    5.1 概述
    5.2 半圓型角動(dòng)量探測器的工作原理
    5.3 半圓型角動(dòng)量探測器的模擬研究
    5.4 本章小結(jié)
主要結(jié)論與展望
    主要結(jié)論
    展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄 :作者在攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文



本文編號(hào)：3673105