本文主要研究内容
作者王道鹏（2019）在《基于超表面的空间及面内光场调控研究》一文中研究指出：超表面的光学特性与亚波长阵列单元的几何参数如尺寸大小、方向等属性相关,对入射光的振幅、相位和偏振等属性的调控能力十分完美,当下超表面已经成为实现复杂的光场调控的重要手段,人们通过调整超表面的结构单元的几何参数便可以实现对光场的各种操控,基于超表面的多种光学元件已取得众多突破。本文针对空间和面内的光场调控进行了研究,分别设计了全介质的可见光波段的光束偏折器和具有波长选择特性的表面等离激元定向耦合器,主要的研究内容如下:1、我们结合几何相位与光束偏折原理推导出纳米天线阵列的旋转角与偏折角度和入射波长的关系,得到实现圆偏振态入射的光束偏折所需的纳米天线排列规则。我们选用在可见光表现出良好性能的二氧化钛(TiO2)作为天线材料,并对影响偏折效率的主要因素进行分析,得出要实现高效率的光束偏折需要提高单元结构的偏振转化率,因此我们通过计算不同单元尺寸的偏振转化率确定了三种针对不同波长的尺寸规格。基于得到的高偏振转化率的单元结构我们设计了不同波长入射的不同偏折角的光束偏折器,并通过数值仿真计算得到了偏折器的近场电场相位分布图和远场能量分布角谱,近场和远场的结果互相印证,证明了我们器件的优秀的偏折性能。我们所设计的偏折器在可见光波段表现出了良好的低损耗性能,同时有着超表面所具有的结构尺寸小、易集成的优点,在光学元件的集成化中有着巨大的应用潜力。2、我们对纳米孔激发的SPP波进行了理论分析并以公式的形式推导了纳米孔阵列所激发出SPP场干涉的结果,通过对公式参数的分析,得出要实现SPP的波长选择特性则纳米孔阵列需满足一定的周期要求。在本研究中,我们首先对银膜中单个纳米孔进行参数的优化,提高了单个纳米孔的耦合效率,接下来在仿真中模拟了针对不同波长的波长选择的定向耦合器,仿真结果表明当分别用三个不同波长(450nm、550nm和650nm)的光入射至我们所设计的耦合器时,只有一个波长入射时能激发出较强的SPP波。我们在实验中加工了该耦合器,实验结果与仿真结果完美吻合,由此可见我们的耦合器的确实现了波长选择的特性,在纳米光子学集成系统以及其他光学集成系统中有着巨大的应用潜力。
Abstract
chao biao mian de guang xue te xing yu ya bo chang zhen lie chan yuan de ji he can shu ru che cun da xiao 、fang xiang deng shu xing xiang guan ,dui ru she guang de zhen fu 、xiang wei he pian zhen deng shu xing de diao kong neng li shi fen wan mei ,dang xia chao biao mian yi jing cheng wei shi xian fu za de guang chang diao kong de chong yao shou duan ,ren men tong guo diao zheng chao biao mian de jie gou chan yuan de ji he can shu bian ke yi shi xian dui guang chang de ge chong cao kong ,ji yu chao biao mian de duo chong guang xue yuan jian yi qu de zhong duo tu po 。ben wen zhen dui kong jian he mian nei de guang chang diao kong jin hang le yan jiu ,fen bie she ji le quan jie zhi de ke jian guang bo duan de guang shu pian she qi he ju you bo chang shua ze te xing de biao mian deng li ji yuan ding xiang ou ge qi ,zhu yao de yan jiu nei rong ru xia :1、wo men jie ge ji he xiang wei yu guang shu pian she yuan li tui dao chu na mi tian xian zhen lie de xuan zhuai jiao yu pian she jiao du he ru she bo chang de guan ji ,de dao shi xian yuan pian zhen tai ru she de guang shu pian she suo xu de na mi tian xian pai lie gui ze 。wo men shua yong zai ke jian guang biao xian chu liang hao xing neng de er yang hua tai (TiO2)zuo wei tian xian cai liao ,bing dui ying xiang pian she xiao lv de zhu yao yin su jin hang fen xi ,de chu yao shi xian gao xiao lv de guang shu pian she xu yao di gao chan yuan jie gou de pian zhen zhuai hua lv ,yin ci wo men tong guo ji suan bu tong chan yuan che cun de pian zhen zhuai hua lv que ding le san chong zhen dui bu tong bo chang de che cun gui ge 。ji yu de dao de gao pian zhen zhuai hua lv de chan yuan jie gou wo men she ji le bu tong bo chang ru she de bu tong pian she jiao de guang shu pian she qi ,bing tong guo shu zhi fang zhen ji suan de dao le pian she qi de jin chang dian chang xiang wei fen bu tu he yuan chang neng liang fen bu jiao pu ,jin chang he yuan chang de jie guo hu xiang yin zheng ,zheng ming le wo men qi jian de you xiu de pian she xing neng 。wo men suo she ji de pian she qi zai ke jian guang bo duan biao xian chu le liang hao de di sun hao xing neng ,tong shi you zhao chao biao mian suo ju you de jie gou che cun xiao 、yi ji cheng de you dian ,zai guang xue yuan jian de ji cheng hua zhong you zhao ju da de ying yong qian li 。2、wo men dui na mi kong ji fa de SPPbo jin hang le li lun fen xi bing yi gong shi de xing shi tui dao le na mi kong zhen lie suo ji fa chu SPPchang gan she de jie guo ,tong guo dui gong shi can shu de fen xi ,de chu yao shi xian SPPde bo chang shua ze te xing ze na mi kong zhen lie xu man zu yi ding de zhou ji yao qiu 。zai ben yan jiu zhong ,wo men shou xian dui yin mo zhong chan ge na mi kong jin hang can shu de you hua ,di gao le chan ge na mi kong de ou ge xiao lv ,jie xia lai zai fang zhen zhong mo ni le zhen dui bu tong bo chang de bo chang shua ze de ding xiang ou ge qi ,fang zhen jie guo biao ming dang fen bie yong san ge bu tong bo chang (450nm、550nmhe 650nm)de guang ru she zhi wo men suo she ji de ou ge qi shi ,zhi you yi ge bo chang ru she shi neng ji fa chu jiao jiang de SPPbo 。wo men zai shi yan zhong jia gong le gai ou ge qi ,shi yan jie guo yu fang zhen jie guo wan mei wen ge ,you ci ke jian wo men de ou ge qi de que shi xian le bo chang shua ze de te xing ,zai na mi guang zi xue ji cheng ji tong yi ji ji ta guang xue ji cheng ji tong zhong you zhao ju da de ying yong qian li 。
论文参考文献
论文详细介绍
论文作者分别是来自南京大学的王道鹏，发表于刊物南京大学2019-07-02论文，是一篇关于超表面论文,光场调控论文,光束偏折器论文,波长选择论文,表面等离激元论文,定向耦合器论文,南京大学2019-07-02论文的文章。本文可供学术参考使用，各位学者可以免费参考阅读下载，文章观点不代表本站观点，资料来自南京大学2019-07-02论文网站，若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权，请联系我们删除。
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