亚波长结构金属缝隙超强透射特性的研究.pdf

北京交通大学
硕士学位论文
亚波长结构金属缝隙超强透射特性的研究
姓名:邸思
申请学位级别:硕士
专业:电磁场与微波技术
指导教师:刘娟
20061201
中文摘要摘要:年热耸状伪ǖ懒斯獠ㄍ腹鹗舯∧ど系难遣ǔた拙墩罅惺会产生超强透射现象。此报道吸引了科学家们的极大兴趣,,极有可能揭示产生这种超强透射现象的物理本质,自然成为科技工作者们研究的重点。同时,亚波长金属缝隙的超强透射特性又使其在新型光器件的研发和生物分子检测等方面具有十分广阔的应用前景。本文基于严格的电磁场理论,从麦克斯韦方程组出发,应用边界积分方法对各种结构金属缝隙的透射特性傲了比较详细的分析。其中对于喇叭形金属缝隙的研究属于创新性工作,:【垦芯苛宋尴蕹そ峁沟难遣ǔそ鹗舴煜对诓煌橹手械耐干涮匦裕⑾,测量介质折射率的微小变化.】研究了有限结构的亚波长矩形金属缝隙的透射特性,并考查了不同参量改变时,如不同金属材料,,且找出了产生透射峰的物理起因:短波透射峰对应于金属材料的种类,,可以独立地调制所需要的波谱。此调查结果可用于未来光通信中实现波分复用和解复用技术等。【渴状窝芯苛擞邢藿峁寡遣ǔだ刃谓鹗舴煜兜耐干涮匦裕晗柑致哿硕猿结构式和非对称结构熘式情况下喇叭形结构参数对缝隙透射特性的影响,:亚波长;金属缝隙;超强透射
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致谢本论文的工作是在我的导师刘娟老师的悉心指导下完成的,刘娟老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢三年来刘娟老师对我的关心和指导。刘娟老师悉心指导我们完成了具体的科研工作,在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助,在此向刘娟老师表示衷心的谢意。·尤其要提出的是,中国科学院物理研究所的顾本源教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意见。在与顾老师学习和讨论的过程中,我深深体会到了他在科研上严谨认真的态度和几十年如一日刻苦钻研的精神,,顾老师几十年来淡泊名利的高尚品格更令我折服,,我将铭记一生诖私飨蚬死鲜Ρ硎居芍缘母行籰此外,还应感谢王义全老师,王智老师,张波老师在前半段科研过程中给予的极大帮助。在科研工作及撰写论文期间,胡滨等同学对我论文中的研究工作给予了热情帮助,。
课题的研究背景光学理论,光在透过孔径结构时,透过率痻【俊F渲蠨表示孔径尺寸,,对于亚波长结构还会产生光场的局域增强效应【刀,这拉光波在孔径结构上的透射问题,是光学中的一类基本问题。,当即对于亚波长结构保腹视Ψ浅P 这种看法持续了很长时间,直到热擞曷氏缺ǖ懒斯獠ㄍ腹遣长金属孔径阵列时存在超强透射现象【浚窃谑笛橹蟹⑾郑憾杂谀承┨囟ǖ牟长,透过孔径的光场能量可以大于孔径上总的入射光场能量。此后,业波长金属孔径的透射问题迅速成为亚波长光学中的研究热点,人们在这方面做了许多有价是亚波长结构的另一个研究热点。作为孔径中的典型结构,,人们试图用不同的理论来解释这现象产生的物理机制【.⒃谘踅缫鹆苏郏甌热耸图用动态衍射理论来解释这一现象【】;而热嗽虬颜庖幌窒蟮牟因予入射光场与亚波长缝隙结构的耦合效应【:某些特定波长的入射光照射在亚波长结构缝隙的金属表面时,会产生于金属表面等离子体的共振,,与缝隙结构耦合后在缝隙中传播,并最终在缝隙出口端将其携带的能量以光场的形式激发出来,,,热说谝淮卧诶砺凵现っ髁在亚波长金属缝隙结构中存在【】,,影响金属缝隙透射特性的因素有很多,光场的入射角度,缝隙的几何结构参数绶炜恚斐さ以及构成缝