基于圓盤串的二維表面等離子體光柵光吸收器.pdf

1、在金屬表面存在的由自由振動的電子與光子相互作用而產(chǎn)生的沿著金屬表面?zhèn)鞑サ碾娮邮杳懿ū环Q為表面等離子體。目前，人們正在試圖借助表面等離子來構造光吸收器，這種光吸收器在薄膜太陽能電池等方面有著非常廣泛的應用前景。
　　本論文首先介紹了光吸收器的研究背景和意義，綜述了光柵光吸收器的研究概況，然后介紹了論文中采用的計算方法。最后，設計了兩種二維表面等離子體光柵光吸收器，并詳細研究了吸收器的結構參數(shù)對其吸收特性的影響。
　　具體的研究

2、工作如下：
　　(1)設計了一種基于金屬圓盤串的二維表面等離子體光柵光吸收器，詳細模擬了金屬圓盤的半徑、串之間的中心距離以及串上圓盤的層數(shù)對該吸收器吸收特性的影響，最終給出優(yōu)化結構參數(shù)下的吸收特性。計算結果表明：在可見光范圍內(nèi)金屬圓盤串上圓盤的層數(shù)對該吸收器的吸收特性影響最大。當圓盤串上圓盤的層數(shù)超過50層時，吸收基本達到了飽和狀態(tài)。圓盤的半徑和串之間的中心距離對吸收特性起到微調的作用。從中心位置向左右兩邊使圓盤串之間的中心距離線

3、性減小，可明顯改善其吸收效果。
　　(2)設計了一種基于空氣圓盤串的二維表面等離子體光柵光吸收器，詳細模擬了空氣圓盤串上圓盤的層數(shù)、圓盤的半徑、串之間的中心距離以及串上圓盤圓心間距離對該吸收器吸收特性的影響，最終給出優(yōu)化結構參數(shù)下的吸收特性。計算結果表明：在可見光波段，空氣圓盤串上圓盤的層數(shù)對該吸收器的吸收效果有較大的影響，層數(shù)越多，吸收效果越好，但這種趨勢會隨著層數(shù)的增加而趨于平緩。在層數(shù)一定的情況下，圓盤的半徑、相鄰空氣圓盤串