亞波長金屬光柵結構的紅外特性研究.pdf

1、在紅外器件中，很多時候需要對某一特定頻率段的電磁波進行選擇透過，而大多數(shù)材料并不能透過紅外電磁波，更不可能實現(xiàn)對特定頻帶選擇透過的效果。本論文基于光柵的EOT現(xiàn)象，利用CST和MATLAB軟件設計了一系列不同參數(shù)的光柵，并采用直流磁控濺射和微細加工工藝設計并制備了一系列不同周期的鋁條形光柵并測試其紅外波段的透過率，調整光柵結構參數(shù)以達到頻率選擇透過的效果。結合仿真結果和測試結果分析，得到如下結論：
　　1.鋁膜中氧含量受濺射氣壓影

2、響，在60W/0.7Pa工藝條件制備的金屬鋁膜性能最佳；薄膜厚度隨濺射時間線性增長，金屬鋁薄膜的平均沉積速率為7nm/min。
　　2.嚴格耦合波法分析表明：光柵周期對光柵背向區(qū)域的電場分布有控制作用。光柵周期大于入射光波長時，背向區(qū)域中電場強度較弱；而當光柵周期略小于或等于入射電磁波波長時，背向區(qū)域局部電場強度大于入射電磁波電場強度，表明此時EOT現(xiàn)象產(chǎn)生，透過率增強；當光柵周期小于入射電磁波波長2/5，縫隙寬度小于入射電磁波波

3、長的1/5時，入射電磁波不能透過。
　　3.CST軟件建模仿真結果表明：對于TE模式的入射電磁波，出現(xiàn)透過率峰值的位置總是處于光柵周期對應的波長附近，利用MATLAB自編程進行擬合，得到透過率峰值的位置與光柵周期的關系；對于TM模式的電磁波，透過率曲線在紅外波段整體平滑，在8-14μm波段透過率達到70-80％。
　　4.光柵樣品的紅外測試結果表明：在入射波長小于光柵周期的波段光柵透過率較低，在光柵周期對應的入射電磁波波長附