太赫茲波段微孔陣列透射現(xiàn)象理論及時(shí)域光譜分析.pdf

1、亞波長透射現(xiàn)象由于突破了經(jīng)典孔孔理論的限制，在光場局域、微腔量子電動力學(xué)、高密度數(shù)據(jù)存儲、近場光學(xué)等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用潛力，因此該領(lǐng)域近年來備受關(guān)注。
　　 本文主要圍繞太赫茲波段微孔陣列結(jié)構(gòu)透射現(xiàn)象從理論推導(dǎo)、計(jì)算機(jī)模擬和實(shí)驗(yàn)研究三方面對該現(xiàn)象進(jìn)行了研究。主要開展的工作如下：
　　 1.首先分析單個(gè)同軸、矩形微孔中考慮金屬中表面等離子體波存在情況下各模式對應(yīng)的色散關(guān)系，通過該分析找出表面等離子體波存在的條件及其隨結(jié)構(gòu)尺

2、寸變化的規(guī)律。
　　 2.研究二維微孔陣列中表面波的色散關(guān)系，討論二維情況下表面波截止頻率隨單元結(jié)構(gòu)尺寸、周期尺寸及厚度變化規(guī)律。
　　 3.理論分析平面波入射情況下透射現(xiàn)象，同時(shí)考慮s極化和p極化兩種極化方式入射情況。主要采用本征函數(shù)展開的方法首先對平面波進(jìn)行展開，采用邊界匹配的方法，考慮孔與孔之間的耦合，這樣推導(dǎo)出一組耦合方程，通過該方程可以計(jì)算出透射率大小、透射峰等參數(shù)。
　　 4.采用三維計(jì)算機(jī)模擬對平面

3、波入射情況下(包括斜入射、垂直入射)整個(gè)透射過程進(jìn)行仿真，觀察透射場、反射場變化規(guī)律，并結(jié)合理論工作分析透射峰值與孔陣列尺寸間的關(guān)系，以及孔中的模式等物理問題。
　　 5.設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案，采用太赫茲時(shí)域光譜分析系統(tǒng)對所加工的孔陣列進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)工作分為兩個(gè)部分：一、研究不同周期長度的孔陣列透射情況。二、研究不同入射極化角度時(shí)透射情況。
　　 通過上述研究工作我們得出由于入射波在表面激勵(lì)起了表面波并同時(shí)在孔中也激勵(lì)