金屬-液晶薄膜界面處表面等離子體非線性傳播及耦合.pdf

1、表面等離子體是一種存在于具有相反介電常數(shù)介質(zhì)界面的電磁波,其有效折射率大小對(duì)界面附近光學(xué)參數(shù)變化十分敏感,因此可通過(guò)改變系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、光學(xué)參數(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)表面等離子體有效折射率的調(diào)控。金屬-液晶混合系統(tǒng)是一種典型的用于調(diào)制表面等離子體有效折射率的系統(tǒng)。在外加電場(chǎng)作用下,液晶指向矢空間取向?qū)l(fā)生變化,系統(tǒng)的光學(xué)參數(shù)也會(huì)相應(yīng)改變,因此表面等離子體的有效折射率將受到調(diào)制作用。當(dāng)液晶-金屬混合系統(tǒng)中包含光電導(dǎo)取向?qū)訒r(shí),光場(chǎng)可以對(duì)表面等離子體有效折射率

2、產(chǎn)生調(diào)制作用。本課題主要基于金屬-液晶混合系統(tǒng),研究界面處表面等離子體有效折射率的光電調(diào)控及其與空間光的相干作用。
　　利用處理金屬-液晶混合系統(tǒng)中各向異性問(wèn)題的微擾理論,給出了液晶指向矢空間取向分布的改變對(duì)表面等離子體有效折射率的調(diào)控作用。進(jìn)而在大電壓近似下驗(yàn)證了該非線性作用過(guò)程的合理性。然后針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求,在界面處引入特殊的光電功能取向?qū)覲VK:C60,并從實(shí)驗(yàn)上獲得了其對(duì)液晶薄膜兩端分壓的影響和光控特性,模擬了光纖測(cè)試系統(tǒng)

3、中小電壓(液晶薄膜兩端分壓<5V)作用下外加光、電場(chǎng)對(duì)金屬-液晶界面處表面等離子的調(diào)控作用,并分析了取向?qū)覲VK:C60的厚度及摻雜光敏材料的濃度對(duì)調(diào)制強(qiáng)度的影響。
　　當(dāng)激發(fā)表面等離子體的光源為激光光源時(shí),表面等離子體作為一種非均勻強(qiáng)度的電磁波將會(huì)在金屬-液晶混合系統(tǒng)中,引入的特殊光電功能取向?qū)赢a(chǎn)生光致響應(yīng),而使得液晶薄膜兩端的分壓發(fā)生改變,隨之發(fā)生的液晶指向矢的重新取向?qū)⒎醋饔糜诒砻娴入x子體,從而能夠?qū)崿F(xiàn)表面等離子體的自調(diào)制效

4、應(yīng)。首先,使用實(shí)驗(yàn)已測(cè)定光電性能的光電功能聚合物PVK:C60薄膜作為取向?qū)?理論模擬了表面等離子體的自調(diào)制強(qiáng)度隨著取向?qū)雍穸群屯饧与妷捍笮〉淖兓?guī)律。之后,利用厚度薄至~2nm的十六烷基硫醇功能單分子膜作為取向?qū)?實(shí)驗(yàn)研究了金屬-液晶混合系統(tǒng)中,表面等離子體的自調(diào)制耦合過(guò)程及穩(wěn)態(tài)自調(diào)制強(qiáng)度隨著驅(qū)動(dòng)電壓和激發(fā)光場(chǎng)強(qiáng)度的變化特性。
　　最后,討論了金屬-液晶混合系統(tǒng)中表面等離子體與空間光的干涉作用。在外加電場(chǎng)輔助作用下,滿足一定條件