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《金屬介質(zhì)微納結(jié)構(gòu)中的SPP效應(yīng)及其透射特性研究【畢業(yè)設(shè)計】》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、本科畢業(yè)設(shè)計（20屆）金屬介質(zhì)微納結(jié)構(gòu)中的SPP效應(yīng)及其透射特性研究摘要【摘要】近幾年來27，有關(guān)表面等離子體激元（SPP）的研究得到了廣泛的關(guān)注，基于表面等離子體激元（SPP）的元器件也不斷被設(shè)計出來,各種SPP器件也在化學(xué)-生物傳感、顯示、納米光刻等領(lǐng)域得到應(yīng)用，并取得了使用傳統(tǒng)手段所不能取得的成果。在本文中，我們簡要的分析SPP形成的原因，在金屬微納結(jié)構(gòu)中形成SPP的條件以及金屬微納結(jié)構(gòu)的光透射增強(qiáng)，并對600nm入射平面波激發(fā)下，產(chǎn)生SPP時所能獲得的最大透射增強(qiáng)的金屬光柵參數(shù)進(jìn)行求解。【關(guān)鍵詞】SPP；SPP元器件；透射加強(qiáng)Abstract【ABSTRACT】Inrecentye
2、ars,theresearchofSurfacePlasmonPolartion(SPP)hasbeenfocusongreatattention.BasedonSPPeffects,thevarieskindsofSPPcomponentshasbeendesignedandappliedinmoreandmorefields,forexample,Chemical-BiologicalSensors,Display,Nanolithgraphy,andsomeachievementsareunabletobeachievedwiththetraditionalmethods.Inthi
3、sarticle,wediscussedhowtheSPPisgenerated,whatconditionsshouldbesatisfiedfortheexcitingofSPPinthemicro-nanostructurewithmetaldielectric,andanalyzedthestrongtransmissionenhancementphenomenonbetweenthemetalgratingandthedielectricgrating.Thestructuralparametersofmetalgratingalsobeencalculatedforobtain
4、ingthemaximumoftransmissionenhancement.【KEYWORDS】SPP;SPPcomponents;transmissionenhancement目錄摘要2Abstract227目錄31緒論51.1概述51.2表面等離子體激元（SurfacePlasmonPolartion，SPP）51.3SPP的研究歷程51.4最新的研究進(jìn)展62表面等離子體（SP）72.1產(chǎn)生表面等離子體的理論解釋72.1.1體等離子體震蕩72.1.2表面等離子體震蕩72.2表面等離子體產(chǎn)生的條件72.3激發(fā)方式82.3.1棱鏡耦合共振82.3.2光柵耦合92.3.3波導(dǎo)模耦合92.3
5、.4近場激發(fā)103金屬微納結(jié)構(gòu)的SPP效應(yīng)的分析方法113.1嚴(yán)格耦合波方法（RigorousCoupledWaveAnalysis，RCWA）113.1.1概述113.1.2應(yīng)用軟件R-soft113.2有限時域差分法（FDTD）113.2.1概述113.2.2基本設(shè)定113.2.3二維FDTD中的麥克斯韋方程組的微分形式及迭代公式123.2.4編程時的流程圖153.2.5應(yīng)用軟件Opti-FDTD163.3有限元法（FiniteElementAnalysis，F(xiàn)EA）163.3.1變分原理163.3.2有限元解法的主要步驟163.3.3邊界條件的處理與總體合成173.3.4方程組的數(shù)值
6、求解173.3.5應(yīng)用軟件COMSOLMultiphysics174基于金屬亞波長光柵SPP效應(yīng)的透射特性的研究194.1概述194.2模型結(jié)構(gòu)194.3電場分布情況194.4結(jié)構(gòu)的優(yōu)化214.4.1光柵周期對透射的影響214.4.2光柵尺寸對透射的影響224.4.3光柵高度對透射的影響224.4.4結(jié)構(gòu)優(yōu)化后的電場分布224.5小結(jié)245SPP的應(yīng)用與展望255.1概述25275.2SPP在納米光刻中的應(yīng)用255.3SPP在生物、化學(xué)傳感方面的應(yīng)用255.4SPP在超分辨成像方面的應(yīng)用265.5表面等離子體激元隱身265.6展望27參考文獻(xiàn)28致謝29附錄30271緒論1.1概述近幾年，
7、有關(guān)表面等離子體激元效應(yīng)（SurfacePlasmonPolartion，SPP）的研究取得了一些新進(jìn)展，并出現(xiàn)了一些新的研究分支，隨著現(xiàn)代理論研究的深化與微加工技術(shù)、光電檢測技術(shù)的不斷進(jìn)步，已經(jīng)形成了對能產(chǎn)生SPP效應(yīng)的金屬微納結(jié)構(gòu)體系的研究已經(jīng)形成了一門新的學(xué)科——表面等離子體激元光子學(xué)。由于SPP效應(yīng)具有獨特的光學(xué)特性，其在傳感、光學(xué)超分辨成像、太陽能電池、數(shù)據(jù)存儲等方面有著重要的研究和應(yīng)用前景。1.2表面等離子體
