金屬-電介質(zhì)多層光柵結(jié)構(gòu)中模式耦合與開關(guān)特性的研究.pdf

1、金屬微納結(jié)構(gòu)中等離激元的激發(fā)、耦合是納米光子學(xué)的一個重要研究領(lǐng)域,通過對模式耦合的調(diào)控,可以實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)光學(xué)性質(zhì)的控制。本論文將對存在光柵調(diào)制的金屬/電介質(zhì)結(jié)構(gòu)中的模式耦合及結(jié)構(gòu)控光特性展開研究。首先,針對電介質(zhì)/金屬/空氣的非對稱結(jié)構(gòu),研究了光柵調(diào)制、周期及入射角度對結(jié)構(gòu)共振特性影響,利用數(shù)值方法計算了結(jié)構(gòu)的反射譜及場分布。引入對稱性,研究了入射角度對電介質(zhì)/金屬/電介質(zhì)對稱結(jié)構(gòu)的共振特性的影響。在此基礎(chǔ)上,增加結(jié)構(gòu)的單元,研究雙周期電

2、介質(zhì)/金屬/電介質(zhì)多層結(jié)構(gòu)中模式激發(fā)與耦合特性。并利用耦合諧振子模型解釋了SPP模式與腔模的耦合效應(yīng)。
　　在金屬/電介質(zhì)結(jié)構(gòu)中引入非線性材料,計算結(jié)構(gòu)的雙穩(wěn)與開關(guān)特性。為了降低開關(guān)閾值,選擇一種高三階非線性系數(shù)的金屬與電介質(zhì)復(fù)合物作為非線性材料。引入泵浦光,通過控制泵浦光開關(guān)可以控制電介質(zhì)層的折射率,從而實現(xiàn)在共振波長處反射、透射的開關(guān)。首先討論單周期金屬/電介質(zhì)結(jié)構(gòu)的全光開關(guān)特性,分別計算了垂直入射與斜入射情況下結(jié)構(gòu)的開關(guān)特性