金屬亞波長(zhǎng)狹縫光傳輸特性的研究.pdf

1、本文利用表面等離子體波的性質(zhì)，研究了金屬亞波長(zhǎng)狹縫中光的傳輸特性，并進(jìn)一步探索實(shí)現(xiàn)光學(xué)器件集成的可行性。首先介紹了表面等離子體波理論的研究歷史和目前的發(fā)展?fàn)顩r，主要介紹了表面等離子體波的基本理論和相應(yīng)的特征常數(shù)。并且推導(dǎo)出了在對(duì)稱(chēng)金屬包覆介質(zhì)波導(dǎo)模型中，光的傳輸模式方程和各個(gè)模式的截止厚度公式，得出當(dāng)介質(zhì)是空氣，金屬是銀，波長(zhǎng)為600nm，縫寬度小于252.63nm時(shí)，只有TM0模式在狹縫中傳輸，即表面等離子體波傳輸。其次，研究了不同寬

2、度雙金屬納米狹縫之間的干涉，通過(guò)改變結(jié)構(gòu)參數(shù)，包括有兩狹縫的縫寬差、金屬銀膜的厚度、兩個(gè)狹縫之間的距離以及入射光的波長(zhǎng)等，數(shù)值計(jì)算出干涉條紋的位置變化情況，最后得出干涉條紋位置變化的原因，是由于在不同寬度金屬納米狹縫中表面等離子體波產(chǎn)生的附加位相差造成的，并且說(shuō)明了此結(jié)構(gòu)對(duì)于入射光波長(zhǎng)變化的敏感性，可以利用此特性進(jìn)行光譜分析。最后，從波動(dòng)光學(xué)中的惠更斯原理出發(fā)，利用表面等離子體波在金屬納米狹縫里產(chǎn)生的位相延遲與狹縫寬度之間的關(guān)系，設(shè)計(jì)出