表面等離子體混合波導及超透鏡仿真研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、表面等離子體諧振是電磁波在介質和金屬表面相互作用的結果，并且可以形成一種金屬表面波，稱為surface plasmon polaritons(SPPs)，在橫向上可以傳播幾微米，在縱向上呈指數衰減。SPPs的特性使得近年來人們對納米激光器、納光子電路、超透鏡的研究興趣逐漸增加，并有許多相關的研究成果發(fā)表。
　　 本文工作是利用SPPs的特性，將其應用在納米激光器和超透鏡等方向中，并對其進行仿真研究。對等離子體混合波導結構和等離子

2、體透鏡結構進行建模仿真，并對結果進行了分析和討論。
　　 本文首先對表面等離子體的產生及超透鏡的原理做了簡要的介紹。簡要介紹了FDTD算法和仿真軟件。
　　 等離子體混合波導結構特性仿真及探討。仿真了光束在納金屬介質混合波導結構中的傳輸特性。分別研究了波長范圍從450nm到800nm的光束在CdS-MgF2-Si、CdS-MgF2-Au、CdS-Si及CdS-Au等不同材料構成的納米波導結構中傳輸特性。對仿真結果進行了分

3、析比較，可以看出在這種波導結構中表面等離子體對于波長為650m的光在傳輸過程中有明顯的限制(confinement)效應，它的作用類似于Fabry-Perot諧振腔，可用于實現超密度的納米尺度的激光器。
　　 最后我們分析基于橢圓孔結構的等離子體透鏡模型。研究了不同極化狀態(tài)的光源對該透鏡聚焦效果的調制作用。該透鏡是由納米尺度的橢圓孔以可變的周期分布在透鏡的徑向上。我們用時域有限差分法分別計算和分析了極化狀態(tài)為線性極化、橢圓極化、

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