銀-氧化鋅雜化體系的等離激元增強(qiáng)二次諧波效應(yīng)研究.pdf

1、金屬納米結(jié)構(gòu)同非線性材料相結(jié)合的雜化體系已經(jīng)被應(yīng)用到全光開(kāi)關(guān)、光學(xué)成像、生物傳感等方面。盡管基于雜化體系的非線性效應(yīng)近年來(lái)被廣泛關(guān)注，但依舊存在許多亟待解決的問(wèn)題。如由于納米結(jié)構(gòu)自身的尺寸特征，使得能夠用于產(chǎn)生二次諧波的激發(fā)能量的利用率降低;非線性材料只有部分在表面等離激元效應(yīng)的增強(qiáng)區(qū)域內(nèi)，即二者的空間上的疊加較小，無(wú)法達(dá)到對(duì)信號(hào)的充分放大。與此同時(shí)，通過(guò)定性研究雜化體系的非線性信號(hào)強(qiáng)度與非線性材料之間的關(guān)系，對(duì)于提高雜化體系的信號(hào)增強(qiáng)

2、能力具有重要的科學(xué)意義和實(shí)用價(jià)值。針對(duì)上述問(wèn)題，我們對(duì)特定的金屬納米結(jié)構(gòu)/非線性材料體系的二次諧波特性展開(kāi)了研究。
　　本論文共分為四個(gè)部分。緒論部分介紹了等離激元以及非線性的背景及研究現(xiàn)狀，并在此基礎(chǔ)上提出了本文的工作。第二章詳細(xì)介紹了我們?cè)跇悠沸蚊脖碚?、光學(xué)特征表征方面所使用的手段，以及三維時(shí)域有限差分法(three-dimensionalfinite-difference time-domain，3D-FDTD)理論模擬方法

3、。第三章介紹了我們所設(shè)計(jì)的兩種能夠?qū)⒔饘偌{米結(jié)構(gòu)同非線性材料相結(jié)合的雜化體系，并從實(shí)驗(yàn)、理論計(jì)算上對(duì)其進(jìn)行了深入研究。第四章，分別從實(shí)驗(yàn)、理論計(jì)算兩方面系統(tǒng)總結(jié)了工作成果，并對(duì)以后工作可能改進(jìn)的地方做了進(jìn)一步的展望。
　　本論文工作設(shè)計(jì)了兩種金屬納米結(jié)構(gòu)和非線性材料結(jié)合的雜化體系，通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)等離激元在二次諧波效應(yīng)中的作用進(jìn)行驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)其增強(qiáng)達(dá)33倍之多，用三維時(shí)域有限差分法進(jìn)行理論模擬得到了與實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致的結(jié)果。這些研究成果加深了