THz波段金屬光柵濾波器及等效表面等離子體激元的理論研究.pdf

1、太赫茲(THz)輻射的獨特性質(zhì)在很多領域具有廣闊的應用前景。隨著太赫茲光學的發(fā)展，應用于這個頻段的光電器件也逐漸成為研究的熱點。設計出性能優(yōu)越的THz濾波器以及THz波導器件將會進一步推動這個領域的發(fā)展。 在這篇論文中主要利用兩種金屬微結構器件來實現(xiàn)對THz輻射的濾波以及導光的控制。 首先，基于模式展開法分析了亞波長矩形金屬光柵的電磁響應特性，利用反射式矩形金屬光柵對入射光的腔共振吸收效應來實現(xiàn)響應帶寬可調(diào)的帶阻濾波器。

2、另一方面，在反射譜中被濾掉的某個頻段的THz光子將被局域在光柵的金屬槽內(nèi)并使槽內(nèi)的電場強度顯著的增強，利用這個特性有望實現(xiàn)THz輻射與分子的非線性作用。 論文的另一個工作是通過理論建模分析了環(huán)形槽金屬線上的表面波模式，發(fā)現(xiàn)這種表面模可以作為一種等效的表面等離子體激元，并且其等效表面等離子體頻率可以由金屬線的結構參數(shù)來控制。如果把等效表面等離子體頻率降低到THz頻段附近則能夠?qū)崿F(xiàn)對THz光子的亞波長束縛。有趣的是，這種環(huán)形槽金屬線