2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、表面等離激元(Surface Plasmon Polaritons, SPP)是一種存在于金屬/電介質(zhì)界面的特殊電磁模(表面波);由于SPP具有表面局域、近場增強、亞波長控制光能量等多種特性,使其在生物、化學(xué)、光學(xué)等眾多前沿領(lǐng)域都具有重要的研究價值;對于SPP的研究是當(dāng)前納米光電子學(xué)的主要學(xué)科之一,稱之為表面等離子學(xué)(Plasmonics)。而SPP光電器件具備納米級器件尺寸、超高頻等優(yōu)點,有望成為繼傳統(tǒng)電子器件、光子器件后的新一代微納

2、米光電器件,是集成電路工程領(lǐng)域解決現(xiàn)階段器件尺寸與工作頻率受限的基礎(chǔ);同時,SPP光電器件可突破衍射極限,因而可實現(xiàn)光子-電子集成一體化的新型芯片。
  本文基于SPP亞波長陣列結(jié)構(gòu)強透射(Extraordinary Optical Transmission, EOT)特性的研究為核心,主要設(shè)計并研究兩種陣列結(jié)構(gòu):①內(nèi)嵌鏡像對稱矩形腔楔形金屬狹縫陣列,②內(nèi)嵌金屬/電介質(zhì)同心圓柱金屬孔陣列;采用時域有限差分(Finite-Diffe

3、rence Time-Domain, FDTD)數(shù)值分析方法優(yōu)化其結(jié)構(gòu)、材料、陣列結(jié)構(gòu)和晶格類型等參數(shù),并探究其EOT特性。主要研究內(nèi)容及研究成果如下:
  1.深入調(diào)研表面等離子學(xué)學(xué)科的歷史研究過程、研究背景及研究現(xiàn)狀,學(xué)習(xí)并研究SPP的基本物理特性,包括其電磁特性、色散關(guān)系、激發(fā)原理及方式,綜述SPP的應(yīng)用領(lǐng)域和前景。
  2.設(shè)計并研究一種內(nèi)嵌鏡像對稱矩形腔楔形金屬狹縫陣列的 EOT特性,結(jié)果表明該陣列結(jié)構(gòu)內(nèi)嵌腔體可進(jìn)

4、一步破壞類法布里-伯羅腔共振條件,有利于短波長范圍SPP能量局域,同時提高長波長范圍的透射率;形成的光子晶體結(jié)構(gòu)所產(chǎn)生的能帶可調(diào)控禁帶,短波長范圍存在明顯的傳輸禁帶,長波長范圍具有較好的增強透射。這些結(jié)果對設(shè)計具有更強透射能量的近場光學(xué)器件具有一定的指導(dǎo)意義。
  3.設(shè)計并研究一種內(nèi)置金屬/電介質(zhì)同心圓柱金屬孔陣列的EOT特性,結(jié)果表明內(nèi)置的金屬/電介質(zhì)同心圓柱結(jié)構(gòu)進(jìn)一步增強SPP與LSP共振耦合作用,使得光的透射特性顯著增強;

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