領(lǐng)結(jié)形中空表面等離子體光波導(dǎo)的傳輸特性研究.pdf

1、這是一個(gè)信息不斷增長而且需要處理能力越來越快的時(shí)代。由于電子技術(shù)存在R-C延遲現(xiàn)象，迫切地需要新的技術(shù)來更快地處理越來越多的信息。雖然光子技術(shù)具有更高的數(shù)據(jù)處理速度。但是由于衍射極限的存在，今天這項(xiàng)新技術(shù)處在了發(fā)展的十字路口上。近幾年，能突破光的衍射極限的新發(fā)現(xiàn)——表面等離子體給人們帶來了新的希望，引起了物理學(xué)家、化學(xué)家和與生物學(xué)相關(guān)的材料學(xué)家的興趣。隨著納米技術(shù)的發(fā)展，利用納米尺度結(jié)構(gòu)來操縱表面等離子體，預(yù)計(jì)新的技術(shù)將在光集成，光存儲

2、、顯微鏡技術(shù)和太陽能電池方面發(fā)揮巨大的潛力，同樣在傳感器的設(shè)計(jì)和應(yīng)用方面，特別是生物分子檢測方面，具有廣泛的前景。
　　本論文首先對表面等離子體和表面等離子體激元的概念進(jìn)行了闡述，接著對等離子光波導(dǎo)的發(fā)展歷史和其中的關(guān)鍵階段進(jìn)行了綜述，并對頻域有限差分方法進(jìn)行了簡介。
　　本文的主要內(nèi)容是:
　　設(shè)計(jì)了一種領(lǐng)結(jié)形中空表面等離子體光波導(dǎo)。采用頻域有限差分法，對這種波導(dǎo)所支持的基模的能流密度分布、有效折射率、傳播長度和模式

3、面積隨幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)和工作波長的依賴關(guān)系進(jìn)行了分析。結(jié)果表明，沿縱向的能流主要分布在兩個(gè)上下突起所形成的中間區(qū)域。通過調(diào)整幾何參數(shù)及工作波長，可以調(diào)節(jié)模式的有效折射率、傳播長度和模式面積。在工作波長確定的條件下，有效折射率隨突起半徑的增大呈減小趨勢，而傳播長度和模式面積則隨著突起半徑的增大呈增大趨勢，四個(gè)角上的圓弧半徑對波導(dǎo)的傳輸特性有微調(diào)作用，左右扇形區(qū)域的半徑對波導(dǎo)的傳輸特性有較明顯的調(diào)節(jié)作用。在幾何參數(shù)確定的條件下，相對于工作波長λ