非一致性SSPPs結(jié)構(gòu)傳輸效應(yīng)研究.pdf

1、表面等離子體激元(SPPs)是一種具有良好場(chǎng)約束力的特殊表面波。在微波頻段，金屬表現(xiàn)出理想電導(dǎo)體的特性，導(dǎo)致在電磁波傳輸過(guò)程中，SPPs對(duì)場(chǎng)的約束能力較差，于是可以解決這一問(wèn)題的人工表面等離子體激元(SSPPs)被提出。SSPPs其實(shí)質(zhì)是一種在金屬表面周期結(jié)構(gòu)（凹槽，孔或者狹縫）上傳播的表面電磁波。近年來(lái)，由于SSPPs表現(xiàn)出優(yōu)良傳輸特性，吸引了眾多學(xué)者對(duì)SSPPs結(jié)構(gòu)傳輸特性的研究，但大多是針對(duì)單一結(jié)構(gòu)單元進(jìn)行研究，對(duì)于復(fù)合結(jié)構(gòu)研究較

2、少。由此本文對(duì)復(fù)合SSPPs結(jié)構(gòu)的傳輸性能及其應(yīng)用進(jìn)行了深入的研究分析。
　　首先，本文探討了不同單元結(jié)構(gòu)的SSPPs傳輸線(xiàn)連接傳輸?shù)目赡苄?。分別研究了不同結(jié)構(gòu)形式的對(duì)稱(chēng)SSPPs傳輸線(xiàn)，對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)和非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)，非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)和非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)相互連接時(shí)的傳輸特性。數(shù)值仿真的結(jié)果表明:當(dāng)對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)和非對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)SSPPs傳輸線(xiàn)相連時(shí)，由于在模式轉(zhuǎn)換過(guò)程和輻射傳輸過(guò)程中存在能量損耗，復(fù)合結(jié)構(gòu)的傳輸系數(shù)與單獨(dú)同一單元結(jié)構(gòu)形成的傳輸線(xiàn)相比有較大幅度下降

3、。此外，具有相似對(duì)稱(chēng)性的傳輸線(xiàn)或相似非對(duì)稱(chēng)性的傳輸線(xiàn)相互連接后，只要保證兩種傳輸線(xiàn)的單元色散曲線(xiàn)趨于一致，即使單元結(jié)構(gòu)不同，仍能維持原有SSPPs波的傳播，且傳輸過(guò)程具有帶寬極寬，性能優(yōu)良的特點(diǎn)。
　　其次，在SSPPs的周期單元結(jié)構(gòu)中將不同結(jié)構(gòu)形式的SSPPs單元組合在同一周期中，形成了一種復(fù)合結(jié)構(gòu)形式的SSPPs傳輸線(xiàn)。通過(guò)色散曲線(xiàn)分析、全波數(shù)值仿真以及實(shí)驗(yàn)測(cè)量，發(fā)現(xiàn)該傳輸線(xiàn)結(jié)構(gòu)具有類(lèi)似光子晶體的傳輸帶隙存在，能夠作為一種帶阻