一維半無限金屬-電介質(zhì)光子晶體表面等離激元特性研究.pdf

1、金屬/電介質(zhì)光子晶體由于具有獨(dú)特的、優(yōu)異的光學(xué)性質(zhì)，使得它具有重要的應(yīng)用價(jià)值和理論研究意義。表面等離極化激元（Surface plasmon polaritons，SPPs）是形成這些性質(zhì)的主要物理因素。因此研究金屬/電介質(zhì)光子晶體的SPPs的性質(zhì)是很有意義也是非常必要的。在本論文中，我們運(yùn)用了傳輸矩陣方法和等效介質(zhì)方法對一維半無限金屬/電介質(zhì)光子晶體及橫向和斜向截?cái)嘟饘?電介質(zhì)光子晶體的SPPs的特性進(jìn)行了理論研究。
　　考慮光

2、場振幅與衰減系數(shù)的非線性關(guān)系，對一維半無限金屬/電介質(zhì)光子晶體的SPPs理論進(jìn)行了拓展，得到了SPPs在不同情況下的色散方程。以一維半無限金屬銀/空氣光子晶體為例進(jìn)行了數(shù)值模擬，得到了新的SPP傳播模式。通過與單層金屬銀薄膜的SPPs對比，闡述了新的SPP模式產(chǎn)生的物理機(jī)制。
　　提出了一種理論方法來研究一維半無限橫向截?cái)嘟饘?電介質(zhì)光子晶體的SPPs。這種方法結(jié)合了等效介質(zhì)概念和傳輸矩陣方法，充分考慮了光子晶體內(nèi)的金屬-電介質(zhì)界

3、面和光子晶體結(jié)構(gòu)的周期性對SPPs的色散關(guān)系的作用。在數(shù)值模擬中，對Ag/SiO2光子晶體的SPPs的色散曲線進(jìn)行了計(jì)算，得到了一系列分立的SPPs高局域化模式，這些分立的SPP模式的出現(xiàn)說明了光子晶體內(nèi)的金屬-電介質(zhì)界面和光子晶體結(jié)構(gòu)的周期性對SPPs的影響，也說明了等效介質(zhì)理論的局限性。
　　提出了一種一維半無限斜向截?cái)嘟饘?電介質(zhì)光子晶體模型，采用等效介質(zhì)方法在特定的傳播位型下對SPPs的性質(zhì)進(jìn)行了相關(guān)探索，解析得到了獨(dú)特的