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(dòng)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(gòu)造光吸收器，這種光吸收器在薄膜太陽(yáng)能電池等方面有著非常廣泛的應(yīng)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(jì)算方法。最后，設(shè)計(jì)了兩種二維表面等離子體光柵光吸收器，并詳細(xì)研究了吸收器的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其吸收特性的影響。
　　具體的研究

2、工作如下：
　　(1)設(shè)計(jì)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(xì)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(duì)該吸收器吸收特性的影響，最終給出優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)下的吸收特性。計(jì)算結(jié)果表明：在可見光范圍內(nèi)金屬圓盤串上圓盤的層數(shù)對(duì)該吸收器的吸收特性影響最大。當(dāng)圓盤串上圓盤的層數(shù)超過50層時(shí)，吸收基本達(dá)到了飽和狀態(tài)。圓盤的半徑和串之間的中心距離對(duì)吸收特性起到微調(diào)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(shè)計(jì)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(xì)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(duì)該吸收器吸收特性的影響，最終給出優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)下的吸收特性。計(jì)算結(jié)果表明：在可見光波段，空氣圓盤串上圓盤的層數(shù)對(duì)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(shì)會(huì)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