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1、基于表面等离激元的太赫兹手性依赖透射及偏振控制Chiral-dependentTerahertzTransmissionandPolarizationControlBasedonSurfacePlasmons领域：光学工程作者姓名：熊小雨指导教师：韩家广教授企业导师：赵红卫副研究员天津大学精密仪器与光电子工程学院二零一七年十一月独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和取得的研究成杲,除了文中特别加以标注和致谢之处外,论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得天津大学或其
2、他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。·学位论文作者签名:卸纩日、l司旬签字日期:2°丨7年8日`2月学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明)学位论文作者签名:舷yl、雨导师签名:
3、纡签字日崩:2。月8日签字日期:冫。I7年P日`7年`冫`)月摘要太赫兹波段因其独特的性质吸引着大量学者的关注，近年来，太赫兹技术在高速通讯、雷达探测、安全检查和药物检测等领域都展现出了巨大的应用潜力。太赫兹技术的进步需要高效的太赫兹源、探测器和各种工作在太赫兹波段的功能器件。目前，太赫兹源和探测器已经取得了重大的进步，但是太赫兹功能器件发展相对缓慢。超表面的提出为太赫兹功能器件的研究提供了新的手段。本论文提出了一种基于超表面等离激元的超构孔结构，实现了：1.手性依赖的太赫兹透射。本文提出了一种新型的手性依赖的透射
4、超表面，与传统的手性超表面区别之处在于通过超构孔结构引入了具有手性依赖的传播表面等离激元和自旋相关的干涉，实现了手性依赖透射的调控。理论分析显示自旋-轨道角动量转换在其工作过程中起着主要的作用。2.太赫兹偏振出射控制。使用本文所提出的超构孔结构，设计不同于手性依赖透射的自旋-轨道角动量转换，得到两个不同手性的圆偏振光的干涉，实现了出射太赫兹的偏振控制。因为任何偏振态都可以由两个圆偏振态干涉而得，所以，通过设计两部分干涉光的振幅和相位匹配，可以得到任意偏振态。关键词：太赫兹波超表面表面等离激元轨道角动量手性依赖偏振控
5、制ABSTRACTInrecentyears,terahertz(THz)technologyhaveattractedhugeattentionsowningtoitsuniqueproperties,whichexhibitsgreatpotentialinhigh-speedcommunications,radar,securitycheck,drugtestingandsoon.ThedevelopmentoftheTHztechnologiesrequiresefficientTHzsources,det
6、ectorsandvariousfunctiondevices.Sofar,significantprogresseshavebeenmadeintheTHzsourcesanddetectors,however,thecorrespondingTHzfunctiondeviceisstilllacking.TheemergenceofmetasurfacesprovidesanewwayfordevelopingtheTHzfunctiondevices.Inthispaper,weproposedameta-h
7、olestructurebasedonsurfaceplasmonsexcitedbymetasurfaces,andwerealized:1.Chiral-dependentterahertztransmission:Inthisthesis,weproposedanewchiral-dependenttransmission-typemetasurface.Comparingtoconventionalchiralmetasurface,weintroducechiral-dependentpropagatin
8、gsurfaceplasmonsandspin-selectiveinterferenceusingameta-holestructure.Giantchiral-dependentterahertztransmissionisachieved.Theoreticalanalysisshowsthatspin-orbitalangularmomentumco
