金屬與非線性介質(zhì)界面表面等離子波傳播性質(zhì)的研究.pdf

1、金屬表面的電子在外場(chǎng)的影響下會(huì)產(chǎn)生振蕩，這種振蕩形式局域在金屬表面并沿著表面?zhèn)鞑バ纬杀砻娴入x子波。表面等離子波有著比同頻率的自由電磁波更大的波矢，這個(gè)性質(zhì)使表面等離子波廣泛應(yīng)用在科研和生活中。在非線性介質(zhì)和金屬的界面上激發(fā)的表面等離子波可以利用外場(chǎng)的變化來(lái)調(diào)節(jié)表面等離子波的色散，使得表面等離子波的可調(diào)性更強(qiáng)。本課題主要研究金屬與非線性介質(zhì)界面上表面等離子波的傳播特性，具體的研究?jī)?nèi)容如下：
　　從麥克斯韋方程出發(fā)根據(jù)邊界的連續(xù)條件推

2、導(dǎo)金屬與克爾介質(zhì)界面表面等離子波的色散關(guān)系，利用數(shù)值計(jì)算的方法分析在不考慮金屬與介質(zhì)吸收時(shí)非線性項(xiàng)的變化對(duì)表面等離子波色散關(guān)系的影響。并進(jìn)一步推導(dǎo)克爾介質(zhì)-金屬-克爾介質(zhì)結(jié)構(gòu)中表面等離子波的色散關(guān)系、群速度和趨膚深度，利用數(shù)值計(jì)算的方法分析在不考慮吸收時(shí)非線性項(xiàng)的變化對(duì)表面等離子波的這些參數(shù)的影響。
　　金屬采用吸收Drude模型，并根據(jù)P.Bouguer從實(shí)驗(yàn)中得出線性吸收介質(zhì)的吸收定律，研究金屬與吸收、增益介質(zhì)界面表面等離子波

3、的傳播性質(zhì)。從麥克斯韋方程出發(fā)根據(jù)邊界的連續(xù)條件推導(dǎo)出金屬與吸收和增益介質(zhì)界面表面等離子波的色散關(guān)系，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，分析引入吸收或增益后表面等離子波的色散性質(zhì)的變化。
　　討論表面等離子體脈沖在金屬與電介質(zhì)界面上的傳播性質(zhì)。通過(guò)傅里葉變化將入射時(shí)域脈沖轉(zhuǎn)化為頻域脈沖，分別從表面等離子體脈沖的群速度色散和損耗色散的角度分析頻域等離子體脈沖傳播一個(gè)傳播長(zhǎng)度后發(fā)生的變化，再通過(guò)一次傅里葉逆變換將出射脈沖轉(zhuǎn)化為時(shí)域脈沖，并通過(guò)數(shù)值