金屬納米光學(xué)天線特性研究.pdf

1、納米光學(xué)天線是一種新型的光學(xué)器件,能夠?qū)崿F(xiàn)傳播電磁場(chǎng)到亞波長(zhǎng)尺度局域場(chǎng)的轉(zhuǎn)換。光學(xué)天線一般由納米量級(jí)的金屬顆粒構(gòu)成,由于會(huì)產(chǎn)生表面等離激元,使其具有獨(dú)特的光學(xué)特性。在提高太陽(yáng)能電池的工作效率,提高光學(xué)顯微鏡的分辨率,以及納米光刻等方面顯示出巨大的應(yīng)用潛力。
　　本文主要研究新型納米光學(xué)天線的光學(xué)特性,其中包括近場(chǎng)特性和遠(yuǎn)場(chǎng)方向性。主要研究工作如下:
　　首先,論文分析了在金屬與介質(zhì)界面上表面等離激元的產(chǎn)生原理,并對(duì)其基本特性

2、進(jìn)行了研究。利用時(shí)域有限差分算法,建立了金屬材料在光波段的色散模型。為金屬納米光學(xué)天線的仿真與性能分析奠定了理論基礎(chǔ)。
　　其次,對(duì)十字形金屬納米光學(xué)天線的光學(xué)特性進(jìn)行了深入研究,討論了結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對(duì)其光學(xué)特性的影響,進(jìn)行了仿真研究。結(jié)果表明,天線長(zhǎng)度L與襯底的變化,會(huì)引起共振波長(zhǎng)與歸一化電場(chǎng)的變化。伴隨長(zhǎng)度L和厚度H的增加,會(huì)產(chǎn)生高階等離激元,使方向圖出現(xiàn)旁瓣。當(dāng)入射光的極化方向改變時(shí),十字形金屬納米光學(xué)天線仍能產(chǎn)生較強(qiáng)增益的局