微纳周期性结构的光透射研究

《微纳周期性结构的光透射研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号UDC0436530硕士学位论文学校代码密级10533微纳周期性结构的光透射研究Researchonopticaltransmissioninmicro—nanoperiodicstructures作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：吴彩妮物理学光学物理与电子学院李宏建教授答辩委员会主席中南大学二0一三年五月原创性声明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与

2、我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。作者签名：0基坠垫学位论文版权使用授权书本人了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文并根据国家或湖南省有关部门规定送交学位论文，允许学位论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用复印、缩印或其它手段保存学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。作者签名：娜奶导师签名生兰塑b期：旦年三月旦日微纳周期性结构的光透射研究摘要：表面等离子体(SurfacePlasmons，SPs)是沿金属表面传播的

3、波，通过改变金属的表面的结构，SPs的特性包括色散关系，激发模式以及耦合效应等，尤其是和光的相互作用都可以实现调控。本文采用时域有限差分法(FDTD)，研究了金属纳米结构的表面等离子体共振的基本物理机理和调控机制。本论文的工作主要包括以下三个方面：1．研究引入金属板对Z字形金属狭缝阵列的光传播的影响。发现通过改变金属板的几何参数可以很容易调节表面等离子体共振峰和FP共振峰，而且金属板的引入还激发了另一种共振模式FP．SPP耦合模。当变换金属板的位置时，可以引起这种耦合模的红移而FP共振峰却未发生移动，这就更好的证明了FP．SPP耦合模理论。同时金属板位置的变动引起TFP模式的

4、劈裂，进而产生了一个明显的波谷，相共振理论很好的解释了这一现象。这个结构在光开关和滤波器方面有潜在应用。2．设计了对项耦合方式、背向耦合方式以及对顶和背向组合方式的三种不同结构。对比第一种和第二种组合方式的透射谱可以发现二者均可产生法诺共振并且形成一个类EIT窗口，但后者产生的透射窗口效果更好。结合了两种耦合方式的组合结构产生了四重法诺共振。改变耦合距离时，三种耦合方式的透射谱出现了类似的变化。3．比较了C形SRR和U形SRR组成结构的法诺共振特性。讨论了方向和耦合距离对透射谱的影响。结果发现：方向不同时，透射情况完全不同。耦合距离改变时，仅偶极子共振模大幅度红移。由改变组合

5、方式而带来的不同透射特性可用于制作各种光子器件。图27幅，参考文献113篇关键词：表面等离子体；法诺共振；微纳周期性结构；透射谱分类号：0436ⅡResearchonopticaltransmissioninmicro—narloperiodicstructuresAbstract：Surfaceplasmons(SPs)arewavesthatpropagatealongthesurfaceofaconductor．Byalteringthestructureofametal’Ssurface，thepropertiesofsurfaceplasmonsincludethe

6、dispersionrelation，modesandthecouplingeffectandSOonCallbetailored．InthisPaper，usingtheFinite-DifferenceTimeDomainmethod(FDTD)，westudythebasicphysicalpropertiesofsurfaceplasmonresonanceinmetallicnanostructures．OurmainworkiSlistedbelow：1．WestuaythetransmissionpropertiesofaZ—shapedmetallicslit

7、arraywithbarsbyusingthe2D．FDTDmethod．ItiSfoundthatthebaradjustssurfaceresonancepeakandFPresonancepeakeasily，晒enthewidthofthebarchanges，allpeaksred-shiftandincrease．ThesebehaviorsCanbeexplainedbyF-Pcavitytheory．Thevariationofbarlengthcausesthecoupledmode’