太赫兹表面等离子体波在半导体表面的传输特性及光调制研究.pdf

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1、－．ＪＩ？＞，、＊、＜．１０２单位代码；９３密级：［必－＾乏遷？＾著，部．４＾专业学位硕±论文胃ｒ考Ｕ４遣去遣１，Ｉ．哪．芋．；．论文题目；太赫兹表面等离子体波在半导体表面的－传输特性及化调制研究三己－■－．学号１２１２０７３４３６＇姓名＇周源Ｊ导师杨涛－专业学位类别工程硕壬类型全日制专业〔领域）－光学工程：；论文提交日期二零一五年五月南京邮电大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文是

2、我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧成果。尽我所知，除了文中特别加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的研巧成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机拘的学位或证书而使用过的材料。一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示了谢意与我。一本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。研巧生签名；诗也日期；南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文ｙＪｌ培：：允许论文被查阅和借阅；可将学位论文的

3、全部或部分内容编入有关数据库进行检索可レッ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质一论文的内容相致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研巧生院办理。涉巧学位论文在解密后适用本授权书。—研口。、主．＾巧生签名：挣Ａ＿导师签名：日期：万CharactersandOpticalModulationofTerahertzSurfacePlasmonPropagatinginSemiconductorSurfacesThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTel

4、ecommunicationsfortheDegreeofMasterofEngineeringByZhouYuanSupervisor:Prof.YangTaoMay2015摘要本论文主要是对太赫兹表面等离子体波（THzSPPs）的应用做了理论、仿真以及实验研究。太赫兹表面等离子体波集太赫兹（THz）与表面等离子体波（SPPs）两者优点于一身，在通讯、检测、分析领域有着广阔的应用前景。本项目通过改变光强来调控半导体等离子体频率，从而利用半导体吸收对其上传输的THzSPPs的衰减长度进行调制。论文中研究了THzSPPs在半导体表面的传输特性。计算了THzSP

5、Ps在半导体表面的特征长度，推导了THzSPPs在半导体表面传播的表面等离子体频率方程、色散关系以及光调制下半导体的等离子体频率与光强的关系。在理论研究的基础上，使用了有限元法对太赫兹表面等离子体波光强调制系统进行了仿真研究。观察了THzSPPs在半导体表面的二维电场分布情况，并且讨论了刀片与半导体之间的间隙大小以及入射光角度对THzSPPs耦合效率的影响。最后，通过搭建的太赫兹时域光谱仪对数据信息的采集对太赫兹频谱信息所造成的影响进行了讨论。利用搭建的太赫兹时域光谱仪采集数据信息，进而对太赫兹频谱信息所造成的影响进行了讨论。并且在此基础上搭建了太赫兹表面等

6、离子体波光强调制系统，并使用了型号为GREEU2的可见光光源进行了调制。通过对实验结果的讨论，分析并证明了太赫兹表面等离子体波光强调制系统的可行性。与传统光栅调制的方法相比，它具有调控频带宽、幅度大、速度快、成本低等优点。通过本项目的研究，可以进一步掌握THzSPPs在半导体表面的传输特性，扩展THzSPPs在相关领域的应用，为我国太赫兹产业发展作出贡献。关键词:太赫兹，表面等离子体波，半导体，太赫兹时域光谱仪，波导结构IAbstractThisthesispresentsthetheoreticalwork，simulationworkandexperim

7、entalworkontheapplicationsofsurfaceplasmonpolariton(SPP)interahertz(THz)spectralrange.Terahertzsurfaceplasmonpolaritons(THzSPPs)havethepotentialforapplicationsincommunications,detectionandchemicalanalysisbyexploitingtheirtraitsofbeingplasmonicaswellasintheTHzregion.Themodulationeff

8、ectisassociatedwiththeplas