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《復(fù)式金屬亞波長環(huán)孔陣列的超強(qiáng)光學(xué)透射特性研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、隸。初大·誓碩士學(xué)位論文萬方數(shù)據(jù)復(fù)式金屬亞波長環(huán)孔陣列的超強(qiáng)光學(xué)透射特性研究萬方數(shù)據(jù)lIMIIIIIIUlIIIIIIIILIIIIIIIIIIlY2758251RESEARCHONEXTRAORDINARYOPTICALTRANSMISSIONOFCOMPOUNDPEⅪODICARRAYOFSUBⅥ7=州ELENGTHAN口汀ULARAPERTURESPERFORATEDONAMETALFILMADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademi
2、cDegreeofMasterofEngineeringBYYaoWenjieSupervisedbyProf.YuHongSchoolofElectronicScienceandEngineeringSoutheastUniversityJune2014萬方數(shù)據(jù)東南大學(xué)學(xué)位論文獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個(gè)人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知,除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外,論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果,也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用
3、過的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均己在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名:盤堡k支盎日期:絲!生≤:至罩東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)信息研究所、國家圖書館有權(quán)保留本人所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔,可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外,允許論文被查閱和借閱,可以公布(包括以電子信息形式刊登)論文的全部內(nèi)容或中、英文摘要等部分內(nèi)容。論文的公布(包括以電子信息形式刊登)授權(quán)東南大學(xué)研究生院
4、辦理。研究生簽名:趔墾塞蠡師簽名:j邊壟日期:/\、j趔叢玀萬方數(shù)據(jù)摘要在微觀尺度下光與物質(zhì)的作用出現(xiàn)了很多新的特征。比如在金屬亞波長孔陣列結(jié)構(gòu)中,由于金屬/空氣界面處表面等離子體(SurfacePlasmon,SP)被激發(fā),該結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出超強(qiáng)光學(xué)透射特性(ExtraordinaryOpticalTransmission,EOT),即某些波長處的透射值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于衍射定理計(jì)算的值,而且由于孔洞的尺寸遠(yuǎn)小于光波波長,使得我們可以在亞波長尺度下對(duì)光進(jìn)行控制。因此金屬亞波長孔陣列結(jié)構(gòu)逐漸成為光學(xué)領(lǐng)域的一研究熱點(diǎn)。本文利
5、用時(shí)域有限差分方法(Finite-DifferenceTimeDomain,F(xiàn)DTD)對(duì)復(fù)式金屬亞波長環(huán)孔陣列的超強(qiáng)光學(xué)透射特性進(jìn)行了研究。所謂復(fù)式是指亞波長環(huán)孔陣列的排列形式為復(fù)式晶格。本文具體研究內(nèi)容和結(jié)論如下:(1)本文對(duì)內(nèi)徑不同的銀薄膜上復(fù)式亞波長空氣環(huán)孔陣列的光學(xué)透射特性進(jìn)行了研究。該復(fù)式晶格結(jié)構(gòu)的原胞包含內(nèi)徑尺寸不同的2個(gè)環(huán)孔:A1和A2。本文仿真了A2環(huán)孔內(nèi)徑分別取三組值(Riz=25nm、50nm和75nm)情況下復(fù)式晶格結(jié)構(gòu)的透射譜,發(fā)現(xiàn)其透射譜具有很好的疊加特性,即可以由相應(yīng)2個(gè)簡(jiǎn)單晶格
6、金屬亞波長空氣環(huán)孔陣列的透射譜進(jìn)行疊加得到。當(dāng)復(fù)式晶格結(jié)構(gòu)原胞中兩環(huán)孔內(nèi)徑尺寸差異較大時(shí),復(fù)式晶格結(jié)構(gòu)透射峰相對(duì)于對(duì)應(yīng)2個(gè)簡(jiǎn)單晶格結(jié)構(gòu)的透射峰的偏移很小。而當(dāng)復(fù)式晶格結(jié)構(gòu)原胞中兩環(huán)孔內(nèi)徑尺寸接近時(shí),復(fù)式晶格結(jié)構(gòu)的透射譜峰相對(duì)于對(duì)應(yīng)2個(gè)簡(jiǎn)單晶格結(jié)構(gòu)的透射峰存在較大偏移,不同的透射峰相應(yīng)出現(xiàn)地紅移和藍(lán)移。紅移和藍(lán)移現(xiàn)象是由于復(fù)式晶格結(jié)構(gòu)原胞中不同類型環(huán)孔間的耦合作用導(dǎo)致的。另外對(duì)于復(fù)式晶格結(jié)構(gòu)不同的透射峰,光波會(huì)選擇相應(yīng)的環(huán)孔透射,利用該特性可以將寬譜光波在空間上分開。研究還發(fā)現(xiàn)改變復(fù)式晶格結(jié)構(gòu)環(huán)孔間相對(duì)間距可
7、能會(huì)導(dǎo)致新的波導(dǎo)模式的產(chǎn)生。(2)本文對(duì)填充介質(zhì)不同的銀薄膜上復(fù)式亞波長介質(zhì)環(huán)孔陣列的光學(xué)透射特性進(jìn)行了研究。該復(fù)式晶格結(jié)構(gòu)的原胞包含填充介質(zhì)不同的2個(gè)環(huán)孔:A1和A2,本文仿真了A2環(huán)孔填充介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)分別取三組值(印=1、2.25和4)情況下的復(fù)式晶格結(jié)構(gòu)的透射譜,發(fā)現(xiàn)它同樣具有很好的透射譜疊加特性和雙通道透射特性。不過當(dāng)復(fù)式晶格結(jié)構(gòu)所對(duì)應(yīng)的2個(gè)簡(jiǎn)單晶格結(jié)構(gòu)的透射峰發(fā)生部分交疊時(shí),由于環(huán)孔間波導(dǎo)模式的相互作用,在交疊波段復(fù)式晶格結(jié)構(gòu)的透射譜不滿足疊加性。關(guān)鍵詞:亞波長環(huán)孔,超強(qiáng)光學(xué)透射,復(fù)式晶格萬
8、方數(shù)據(jù)AbstractTheinteractionbetweenlightandmaterialchangesalotatmicroscopicscale.Forinstance,byactivatingthesurfaceplasmon(SP)ontheinterfacebetweenmetalandair,thearrayofsubwavelengthholesperforatedonametalfilmha