表面等离激元涡旋场的产生方法研究

论文摘要

光学涡旋是一种特殊光场,它具有螺旋形的波前结构以及相位奇点。相位奇点本质上是由光场的波前呈螺旋形分布而产生的,因为螺旋形波前会导致中心处的相位无法确定。最近几十年来光学涡旋的应用十分广泛,已经在微纳米操纵、非线性光学、生物医学、光学通信等领域取得了不错的成果。表面等离激元(surface plasmon polariton,SPP)是由金属表面的自由电子与入射光场发生相互作用而产生的一种电磁振荡。由于SPP能够将光场很好地束缚在金属和介质的分界面上,同时还能突破衍射极限并产生较高的场增强效应,因而在产生光学旋涡方面具有独特的优越性。本论文将在现有的理论基础之上,进行一定程度的深入研究,挖掘出新的SPP涡旋场的产生方法或对现有的产生方法进行一定的优化。研究内容主要如下:1、研究了一种可以用来激发SPP涡旋场的圆环分布的纳米腔阵列。分别从圆偏振光、线偏振光两个方向出发,采用理论模型分析与仿真分析相结合的研究方法,详细地研究了该结构激发SPP涡旋场的条件参数以及这些条件参数对于激发SPP涡旋场所产生的影响。2、提出一种可以用来激发SPP涡旋场的螺线分布的纳米腔阵列。在引入了螺线分布之后,能够对SPP涡旋场产生影响的参数有内外圈纳米腔阵列的半径差、纳米腔阵列的旋转变化速度因子、螺线的段数、螺距与SPP波长的比值这五个参数。这种结构可以调控的参数多,自由度大,因此理论上可以十分方便地通过精确的组合与排列产生任意拓扑荷数的SPP涡旋场。3、提出了一种可以用来激发SPP复合涡旋场的多段螺线狭缝结构。先从理论上推导出该SPP复合涡旋场的解析表达式,随后再结合仿真软件进行验证,最终说明了激发出的SPP复合涡旋场实际上是由两个拓扑荷数不同的SPP涡旋场的叠加所形成的,同时其中拓扑荷数更小的涡旋场的光场强度相对另一个拓扑荷数更大的涡旋场来说比较微弱。

论文目录

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 吴立祥

导师: 杨元杰

关键词: 光学涡旋,表面等离激元,纳米腔阵列,涡旋场

来源: 电子科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 物理学

单位: 电子科技大学

分类号: O43

总页数: 79

文件大小: 6351K

下载量: 59

相关论文文献

• [1].拓扑表面等离激元[J]. 物理学报 2019(22)
• [2].人工表面等离激元及其在微波频段的应用[J]. 电子与信息学报 2017(01)
• [3].表面等离激元传播的调制[J]. 物理学报 2019(14)
• [4].表面等离激元增强的光和物质相互作用[J]. 物理学报 2019(14)
• [5].金属表面等离激元耦合理论研究进展[J]. 物理学报 2019(24)
• [6].局域表面等离激元[J]. 物理 2014(05)
• [7].北京大学物理学院聚焦表面等离激元研究取得重要进展[J]. 北京大学学报(自然科学版) 2011(01)
• [8].表面等离激元辅助反应及其表征研究进展[J]. 光散射学报 2018(04)
• [9].基于微波表面等离激元的360°电扫描多波束天线[J]. 物理学报 2016(14)
• [10].聚焦表面等离激元研究取得进展[J]. 光机电信息 2011(01)
• [11].表面等离激元研究新进展[J]. 物理学进展 2009(03)
• [12].局域表面等离激元增强红外吸收[J]. 中国科学:物理学 力学 天文学 2019(12)
• [13].基于空间调制超材料的人工表面等离激元天线[J]. 舰船电子对抗 2019(05)
• [14].人工局域表面等离激元诱导的超透射（英文）[J]. 原子与分子物理学报 2018(02)
• [15].分子激发中的表面等离激元增强效应[J]. 物理学报 2014(09)
• [16].基于表面等离激元场的分子反射镜的理论研究[J]. 物理学报 2014(21)
• [17].基于人工表面等离激元结构的全向隐身[J]. 物理学报 2019(15)
• [18].几何相位调控的表面等离激元透镜的近场模式及其聚焦优化[J]. 科学通报 2019(26)
• [19].偏振不敏感的表面等离激元三维聚焦研究获进展[J]. 中国光学 2014(05)
• [20].太赫兹表面等离激元共振传感器[J]. 光谱学与光谱分析 2011(08)
• [21].表面等离激元调控化学反应[J]. 物理学报 2019(14)
• [22].表面等离激元“热点”的可控激发及近场增强光谱学[J]. 物理学报 2019(14)
• [23].表面等离激元受激辐射方向性调控研究进展[J]. 激光与光电子学进展 2018(03)
• [24].物理所传播的表面等离激元的高度可调控性研究获进展[J]. 硅酸盐通报 2013(04)
• [25].表面等离激元耦合体系及其光谱增强应用[J]. 物理学报 2019(14)
• [26].局域表面等离激元-量子复合体系中量子干涉的理论研究[J]. 中国科学:物理学 力学 天文学 2017(02)
• [27].差分表面等离激元共振传感仿真研究[J]. 测试技术学报 2012(02)
• [28].基于LabVIEW的表面等离激元共振测量液体折射率[J]. 物理实验 2011(04)
• [29].表面等离激元催化反应[J]. 西安邮电大学学报 2019(03)
• [30].单介质加载双层石墨烯对称表面等离激元波导的理论分析[J]. 激光与光电子学进展 2019(20)

标签：光学涡旋论文;  表面等离激元论文;  纳米腔阵列论文;  涡旋场论文;