表面等離子體激元的特性及其功能器件的研究.pdf

1、表面等離子體激元是入射電磁波與導體表面自由電子相耦合產生的一種電磁波模式，該模式沿著分界面?zhèn)鞑?，在垂直于界面的方向上呈指?shù)衰減。表面等離子體激元的提出為突破衍射極限實現(xiàn)納米量級光操縱提供了一種新手段。目前越來越多的研究人員開展表面等離子體激元方面的研究，基于表面等離子體激元的相關器件，如濾波器、M-Z干涉儀、分束器、激光器等相繼被提出。本文設計了一種新型混合等離子體波導和基于表面等離子體激元的有源諧振腔，并分析了其相關性能?，F(xiàn)將本文主要

2、內容敘述如下：
　　(1)介紹了表面等離子體激元的研究背景、發(fā)展現(xiàn)狀和特征參數(shù)。
　　(2)介紹了自由電子氣函數(shù)、單界面和多界面系統(tǒng)中的表面等離子體激元以及表面等離子體激元的激發(fā)方式；因為本論文用到的模擬軟件Comsol是基于有限元算法，所以最后簡要介紹了有限元方法。
　　(3)設計了一種新型混合等離子體波導，通過調節(jié)波導的各個參數(shù)來分析傳輸距離和模場面積的變化，結果表明，在水平方向和豎直方向均具有強局域性的同時，實現(xiàn)

3、了可達厘米量級的超長距離傳輸。傳輸距離達到了厘米量級。
　　(4)設計了基于金屬-電介質-金屬（Metal-Insulator-Metal，簡稱MIM）結構的表面等離子體有源諧振腔。首先利用Comsol軟件驗證了帶有圓諧振腔的MIM結構的濾波功能。之后基于圓諧振腔的濾波功能設計了帶有對稱圓諧振腔的MIM結構諧振腔。通過控制圓諧振腔內的折射率來改變共振波長，模擬發(fā)現(xiàn)隨著折射率的增大，共振波長將會出現(xiàn)紅移現(xiàn)象。當兩個圓諧振腔內的折射率