金屬納米縫透射特性的有限元分析.pdf

1、受衍射效應(yīng)的影響，傳統(tǒng)的聚焦光斑大小或者傳播光束直徑一般只能限制在波長(zhǎng)量級(jí)的尺度范圍內(nèi)。隨著微細(xì)加工技術(shù)和集成光學(xué)的不斷發(fā)展，光學(xué)元器件的不斷小型化已經(jīng)接近光的衍射極限。如何獲得各種突破衍射極限的光子器件，是目前納米光子學(xué)領(lǐng)域的一大研究熱點(diǎn)?；诒砻娴入x子體激元(SPPs)設(shè)計(jì)的金屬光器件可以達(dá)到這樣的要求，它們被譽(yù)為是目前最有希望的納米集成光子器件的信息載體。SPPs的表面?zhèn)鞑ヒ约熬植吭鰪?qiáng)等等特性，已經(jīng)在高靈敏生物化學(xué)傳感、新型光源、

2、高效光學(xué)元器件、納米光學(xué)成像、納米光刻等領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。
　　本文概述分析了國(guó)內(nèi)外在等離子體激元領(lǐng)域的研究成果及進(jìn)展，在此基礎(chǔ)上，從Maxwell方程組出發(fā)，對(duì)金屬縫結(jié)構(gòu)中的電磁傳播特征方程做了理論推導(dǎo)，分析了縫寬與縫中有效折射率之間的關(guān)系。并利用電磁場(chǎng)有限元方法做了相應(yīng)的數(shù)值模擬，通過與理論分析結(jié)果做比較，驗(yàn)證了結(jié)果的一致性。
　　本文設(shè)計(jì)了兩個(gè)不同的金屬納米光器件：一個(gè)是利用金屬縫寬與其內(nèi)的有效折射率的關(guān)系，通過五個(gè)