介質(zhì)和金屬微納米螺旋錐產(chǎn)生的聚焦光場.pdf

1、微納米光學(xué)主要研究在微米或納米尺度下如何有效的傳輸、壓縮、控制光場的能量。近些年來表面等離激元(SPPs)的研究極大地促進(jìn)了微納光學(xué)的發(fā)展。基于SPPs的新一代微納米光學(xué)技術(shù)廣泛應(yīng)用于納米光學(xué)傳感、超分辨率成像、生物醫(yī)學(xué)光學(xué)等眾多領(lǐng)域。本文主要研究介質(zhì)微螺旋錐、金屬納米螺旋錐結(jié)構(gòu)在微納米尺度下對光場的聚焦特性，其中金屬納米螺旋錐是基于在結(jié)構(gòu)表面?zhèn)鞑サ腟PPs對光束調(diào)控。具體工作內(nèi)容如下：
　　首先介紹了本文用到的數(shù)值模擬方法，主要

2、是時(shí)域有限差分(FDTD)算法。從麥克斯韋方程出發(fā)推導(dǎo)了FDTD中電場和磁場的更新迭代公式。
　　其次研究了介質(zhì)微螺旋錐結(jié)構(gòu)在微米尺度下對光束的聚焦特性。分析了光場的角動量理論，用FDTD算法數(shù)值模擬了線偏光、圓偏光、徑向偏振光入射微螺旋錐結(jié)構(gòu)后的光場分布，分析了微螺旋錐結(jié)構(gòu)對光場聚焦、軌道角動量等特性的調(diào)控。
　　最后研究了金屬納米螺旋錐結(jié)構(gòu)在納米尺度下對光場的聚焦特性。介紹了金屬介電常數(shù)的Drude模型，用FDTD算法數(shù)