基于金屬表面等離子共振結(jié)構(gòu)的圓偏振光檢測(cè).pdf

1、偏振光可以分解成左旋圓偏振光和右旋圓偏振光，也可以分解成圓偏振光和線偏振光。在很多應(yīng)用中需要檢測(cè)偏振光中的圓偏振分量，如利用雷達(dá)進(jìn)行目標(biāo)識(shí)別時(shí)，采用圓偏振檢測(cè)可以提高其識(shí)別效率。金屬等離子共振結(jié)構(gòu)為直接檢測(cè)圓偏振分量提供了途徑。入射光照射在金屬與介質(zhì)的交界面處形成一種倏逝波，即表面等離子激元。特定尺寸的金屬結(jié)構(gòu)與入射光相互作用形成局域共振。這種光場(chǎng)的局域共振與金屬納米結(jié)構(gòu)的形狀、尺寸、金屬及介質(zhì)材料都有關(guān)。當(dāng)金屬微結(jié)構(gòu)成螺旋形狀時(shí)會(huì)對(duì)圓

2、偏振光形成共振，從而可以用來檢測(cè)圓偏振光。其性能主要與等離子激元的激發(fā)效率、單元之間的相互串?dāng)_及圓偏振光和線偏振光的響應(yīng)差別有關(guān)。本論文針對(duì)基于金屬螺旋結(jié)構(gòu)的圓偏振光檢測(cè)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，主要包括以下幾個(gè)方面:
　　本文首先研究了等離子激元的激發(fā)效率，通過理論分析得到了金屬-金屬結(jié)構(gòu)和金屬-介質(zhì)-金屬結(jié)構(gòu)在最優(yōu)化尺寸下等離子激元的激發(fā)特性。對(duì)于減少單元之間的串?dāng)_問題，利用兩個(gè)金屬-介質(zhì)-金屬結(jié)構(gòu)激發(fā)的磁偶極子模式相互耦合使得等離

3、子激元傳播具有方向選擇性這一特點(diǎn)，從而為檢測(cè)單元之間的串?dāng)_問題提供了解決方案。
　　針對(duì)金屬結(jié)構(gòu)對(duì)圓偏振光和線偏振光響應(yīng)差別問題，我們提出了采用一個(gè)左螺旋結(jié)構(gòu)和一個(gè)右螺旋結(jié)構(gòu)作為一個(gè)檢測(cè)單元的方案。由于左螺旋結(jié)構(gòu)對(duì)右旋圓偏振光響應(yīng)而對(duì)左旋圓偏振光不響應(yīng)，同理右螺旋結(jié)構(gòu)對(duì)左旋圓偏振光響應(yīng)而對(duì)右旋圓偏振光不響應(yīng)。線偏振光入射時(shí)，左右螺旋結(jié)構(gòu)對(duì)其響應(yīng)的情況相同。因此，只需要檢測(cè)在檢測(cè)單元中的兩個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)偏振光響應(yīng)的凈差值。當(dāng)分別以圓偏振光