导读:本文包含了等离子体光子晶体论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:表面等离子体共振,光子晶体光纤,光纤传感
等离子体光子晶体论文文献综述
刘美佟[1]（2019）在《基于表面等离子体共振的光子晶体光纤传感器研究》一文中研究指出表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器具有灵敏度高、检测实时性强、免标记检测等特点,同时光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)具有结构设计的灵活性和导光的独特性,因此基于光子晶体光纤的表面等离子体共振(PCF-SPR)传感器迅速发展成为传感领域热门的研究方向。PCF-SPR传感器与光纤SPR传感器相比,具有极高的灵敏度、灵活的结构设计和应用范围,但因其具有多个样品通道紧密排列导致存在通道之间相互干扰的缺点,因此折射率检测范围十分狭小。本文将双折射效应引入PCF-SPR传感器,同时利用优化传感性能的方法,设计出双圆开槽型PCF-SPR传感器,大幅度地提升了传感器探头的灵敏度。仿真分析两个微流体通道内部填充待测样品时PCF-SPR传感器的性能,提升了填充样品的折射率范围,使传感器性能更为优越。本文研究内容主要包括:1.详细介绍了光子晶体光纤和表面等离子体共振技术、PCF-SPR传感器的研究背景和国内外研究发展现状,之后阐明了本文的研究意义。2.研究分析了表面等离子体共振产生的基本原理和表面等离子体共振传感性能的增强方法。详细介绍了应用于PCF数值分析的有限元法,以及应用于PCF-SPR传感器性能分析的损耗谱分析法和性能指标。3.对具有双折射效应的PCF-SPR传感器内部HE~x_(11)模式和HE~y_(11)模式的工作原理进行了详细研究。通过仿真实验分析了开槽型PCF-SPR传感器的中心孔直径、额外空气孔直径、双折射圆直径和金膜厚度等主要结构参数对HE~x_(11)模式和HE~y_(11)模式的传感性能的影响。4.设计了PCF-SPR传感器的基础结构,详细研究了PCF-SPR传感器提高传感性能的方法,分别仿真分析缓冲波导层方法和引入结构缺陷方法对于传感性能的影响,最终得出优化后的PCF-SPR传感器的结构参数。5.充分利用设计出的PCF-SPR传感器所具有的双通道特性,将上下微流体通道分别填充不同折射率的待测样品,仿真分析得出了上下微流体通道各自的共振波长,同时得到PCF-SPR传感器的检测范围为:HE~x_(11)模式为1.33-1.36RIU,HE~y_(11)模式为1.33-1.37RIU。其中,当上下微流体通道填充同种折射率时,HE~x_(11)模式灵敏度为9370nm/RIU,HE~y_(11)模式灵敏度为8940nm/RIU。(本文来源于《吉林大学》期刊2019-06-01）
李宏伟[2]（2019）在《D型光子晶体光纤表面等离子体传感机理研究》一文中研究指出光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)因其灵活可控的结构和控光特性,使其在光纤传感和通信领域逐渐引起了广泛的关注。D型PCF抛磨面光滑平整、易于镀膜,表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)技术应用于传感领域拥有灵敏度高的特性。这两种技术的结合既可以发挥D型PCF的结构优势,又能解决金属薄膜在PCF空气孔中镀膜困难的工艺问题,为光纤传感技术的发展提供了新的机会。本文从D型PCF的结构设计出发,结合表面等离子体共振技术,完成了温度和磁场传感设计。本文的主要工作如下:(1)介绍D型光子晶体光纤表面等离子体共振(PCF-SPR)的研究背景,综述D型PCF-SPR传感方法的研究进展和发展趋势。介绍基于PCF的耦合模理论、模式干涉理论的传感原理和发展趋势。(2)基于磁流体材料折射率对温度和磁场敏感的特性,设计了一种温度补偿的磁场传感装置。基于有限元分析法研究传感器的传输特性并进行结构优化,通过在包层空气孔选择性填充甲苯溶液实现温度补偿。同时,研究了金银复合薄膜对SPR效应的影响,并结合双参数矩阵法实现了带温度补偿的磁场测量。结果表明,该传感结构可实现0~80℃范围内的温度补偿,并且在0~60m T的磁场范围内灵敏度可达到0.87nm/m T,线性度为0.9987。(3)针对上一结构中磁场灵敏度较低的缺点,将SPR技术和Sagnac干涉技术与D型PCF相结合,优化设计了一种温度和磁场同时测量的D型PCF传感结构。该传感结构可实现温度-30~50℃和磁场0~25m T范围内的测量,灵敏度分别为-1nm/℃和4.83nm/m T。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2019-04-08）
李佳欢,裴丽,王建帅,吴良英,宁提纲[3]（2019）在《基于光子晶体光纤表面等离子体共振的温度和磁场双参量传感器》一文中研究指出设计了一种光子晶体光纤(PCF)结构,基于新结构PCF和表面等离子体共振(SPR)效应实现了温度与磁场双参量传感。采用全矢量有限元方法对该传感器的理论模型进行了分析,结果表明,当温度在20～50℃内时,传感器的温度灵敏度可达-493.6 pm/℃;当磁感应强度在20～300 Oe内时,传感器的磁场灵敏度可达82.69 pm/Oe。(本文来源于《中国激光》期刊2019年02期）
范振凯,张子超,王保柱,王莹莹,赵荣佳[4]（2019）在《基于表面等离子体共振效应的光子晶体光纤折射率传感器的研究进展》一文中研究指出介绍了D型光子晶体光纤折射率传感器、具有大动态折射率测量范围的多芯多孔光子晶体光纤(PCF)表面等离子体共振(SPR)折射率传感器及双通道SPR-PCF折射率传感器,概括了其优点,并分析了其自身存在的局限性。SPR-PCF传感器有望在生物医疗诊断、食品安全检测、矿井勘探检测和环境化学检测等技术领域取得突破。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年07期）
梁月强,范伟丽,弓丹丹[5]（2018）在《等离子体光子晶体研究进展综述》一文中研究指出光子晶体作为控制电磁波传输的一种新型材料,以其优越的性能和广阔的应用前景近年来受到了国内外学者的广泛关注。如何制作结构参数可调的光子晶体,特别是如何加强其可重构性、可控性是当前光子晶体领域的一项重要课题。针对于此,本文对一种新型可调等离子体光子晶体超材料的研究进展进行了系统讨论。简要回顾了等离子体光子晶体的发展历史,介绍了等离子体光子晶体的实验产生方式和分类,阐明了等离子体光子晶体不同理论研究方法,并对其未来发展趋势进行了展望。从理论和实验两方面对等离子体光子晶体进行了深入分析。本工作为今后该领域的深入发展以及广泛应用提供了一定借鉴意义。(本文来源于《人工晶体学报》期刊2018年10期）
张俣,周楚文,陈燕平[6]（2018）在《一维等离子体光子晶体微波传输特性研究与调控》一文中研究指出利用基于有限元方法的COMSOL软件,仿真研究了由等离子体放电微管阵列组成的一维光子晶体的微波传输特性,讨论了微管中等离子体密度和阵列周期结构参数对一维等离子体光子晶体微波传输特性的调控作用。研究结果为微波段多通道滤波器以及动态微波器件的设计和制作提供了理论参考。(本文来源于《信息通信》期刊2018年06期）
王鹤[7]（2018）在《光子晶体与等离子体共振效应增强光致发光及其应用探索》一文中研究指出光致发光材料是指材料在外界光刺激的情况下发生光子的吸收、能量的传递以及光子的发射叁个主要过程,产生激发而导致有发光现象的材料。常见的发光材料有照明领域里的叁基色节能灯、商场的安全标识指示标志灯、医用的X射线成像仪等设备,已经渗透了我们生活的点点滴滴。除了这些已经实际应用的材料,受研究者关注的还有用于生物成像治疗及高效太阳能电池的稀土上转换材料和无毒、生物兼容性好、合成源广泛低价的碳点材料。稀土上转换材料可以通过吸收低能量光子,通过双光子乃至多光子过程布居到高能激发态,发射高能量光子。稀土上转换发光材料既有稀土离子共性的光学性质,如较窄的发射带宽,较长的动力学寿命及丰富的跃迁能级等优点,同时又有上转化发光特殊的优点,如组织穿透深度深、可以避免自荧光,可以广泛应用在太阳能电池、生物成像及传感、光热治疗等研究领域。尽管如此,其在实际应用中还需要高的吸收效率及高的光子转换效率。碳点材料有着可调节且稳定的光致发光性能、高的光吸收率、优良的生物相容性、制备材料广泛且廉价等一系列优势,可以应用到太阳能电池、光电检测器件、及光催化等器件上。但这种碳点材料的发光除蓝光发射外,也存在效率不够高的缺点,限制了其在照明与显示等领域的实际应用。针对以上问题,本论文设计了光子晶体结构和金属纳米粒子薄膜迭层的高效的复合纳米结构薄膜,大幅度提高了上转换纳米材料及碳点固体材料的发光强度,并对其在商标防伪及指纹识别等方面的应用进行了探索,取得以下成果:[1]引入一种二维阳极氧化铝纳米材料(2D AAO)提高上转换发光。这是一种二维光子晶体材料,有着远程电磁场调控作用且近距离不会产生荧光猝灭。我们使用自组装方法将NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)上转换纳米晶生长在AAO/Al基底上,并成功获得了65倍荧光增强(相较玻璃基板)。为确定增强机理,进行了FDTD理论计算模拟材料表面电磁场分布情况;结果表明由于干涉衍射等光学作用AAO/Al薄膜形成了震荡增强的电磁场分布,且有着较远的光场作用距离。[2]设计与制备了光子晶体与表面等离子体复合薄膜来增强上转换荧光—PMMA PCs/Cap-Ag/Ta_2O_5/NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)。这种复合结构以贵金属帽状结构作为等离子共振层、半导体氧化物作为隔离层、光子晶体作为激发场耦合增强和模板层,可以使稀土掺杂上转换纳米粒子的上转换发光增强了两个数量级。采用纳米打印技术将这种复合结构制备在柔性衬底上,利用上转换发光实现了近红外商标防伪。[3]设计了一种金银合金纳米粒子(Au-Ag NPs)和PMMA光子晶体(PMMA PCs)复合结构,能够有效结合PMMA PCs的叁维光子晶体特性和Au-Ag NPs的表面等离子体特性共同协调作用增强局域电磁场。利用FDTD理论计算了该复合结构的局域电磁场分布,并利用其大幅度增强了橘色碳点(OCDs)发光。最终将制备的复合薄膜成功应用到高分辨指纹识别技术上。(本文来源于《吉林大学》期刊2018-06-01）
朱晟昦[8]（2018）在《基于表面等离子体共振的光子晶体光纤横向应力传感器研究》一文中研究指出光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)因其灵活可控的结构以及独特的控光机制逐渐成为良好的光纤传感平台,同时表面等离子体共振(Surface plasmon resonance,SPR)传感技术也因为高精度、高灵敏度而在传感领域被广泛应用。本文从PCF的结构设计出发,综合SPR技术,完成了偏振依赖的PCF横向应力传感器设计。通过深入分析其传感机制,为新型横向应力传感器的应用研究提供理论指导。本文主要的研究内容如下:(一)综述国内外横向应力传感研究进展,阐述目前PCF横向应力传感所面临的低灵敏度、交叉敏感难题。通过PCF结构的优化设计,将大边孔结构与SPR技术相结合以解决原有横向应力传感的缺陷。(二)设计了一种基于PCF-SPR结构的偏振滤波型横向应力传感器。通过在包层中引入四个超大边孔并在其中两个选择性涂覆金纳米薄膜,有效提高了传感器横向应力灵敏度。采用有限元法研究该传感器在通信窗口内的偏振滤波特性及传感机理。结果表明,该传感器能实现任意方向横向应力的高灵敏度测量。这种边孔结构和SPR技术的有机结合,使该传感器成为一种优良的横向应力传感器。(叁)设计了一种液晶填充的灵敏度增强型的PCF横向应力传感器。在PCF纤芯中掺入分子指向失可调的液晶功能材料以实现偏振滤波及传感工作波长的调谐。结果表明,该传感器可以实现在特定波长处的偏振滤波,及高灵敏度且无弯曲损耗的横向应力传感。此外,调整液晶分子指向矢转动角度还能有效地检测温度和任意方向的横向应力。(本文来源于《中国矿业大学》期刊2018-04-09）
杨琳[9]（2018）在《基于表面等离子体共振的光子晶体光纤设计及其传感性能研究》一文中研究指出基于光子晶体光纤的SPR传感器是近年来发展起来的新型传感器,具有尺寸小、低传播损耗等优异特性,突破了很多SPR技术在传统光纤中的应用限制,受到了广泛关注。本文利用COMSOL软件及有限元法设计并仿真叁个PCF-SPR传感器,对影响传感性能的各项参数如金属材料尺寸、纤芯空气孔尺寸、待测液通道尺寸等分别研究。提出基于金纳米线的PCF-SPR新型传感结构,金纳米线沉积在待测液体与石英晶体相接处。该传感器实现1.27-1.36和1.23-1.29两个低折射率范围的传感。损耗谱分析表明,单根金纳米线与纤芯导模可发生强烈的共振耦合。振幅灵敏度与波长的变化关系明显,随波长增大先变大后减小,最大振幅灵敏度高达600 RIU~(-1)。该传感器可避免在微孔内镀膜的工序,减小了制造难度,应用前景较好。设计一种双开口环形PCF-SPR传感结构,该结构内包含有两层空气孔,在石英纤芯的左侧和右侧分别设置开口环形的液体分析通道,通道内镀有金纳米层。当待测介质折射率从1.23变化到1.29时,共振波长处于2550nm-2900nm之间,其传感器的灵敏度高达13000nm/RIU,精度约为7.69×10~-66 RIU;振幅灵敏度对待测介质折射率敏感,当待测介质折射率在1.25到1.28之间变化时,最大振幅灵敏度可在132 RIU~(-1)和210 RIU~(-1)之间变化。该结构开口环入口处尺寸可以根据需要过滤的分析物的分子大小来调整。提出一种圆形待测介质通道PCF-SPR传感器。利用损耗谱法进行分析,光谱灵敏度可达4875 nm/RIU,折射率精度约为2.5′10~(-5)RIU。在该研究的基础上,加入石墨烯,置于金纳米层外侧,其灵敏度有明显提升,光谱灵敏度平均可达7500 nm/RIU,表明在PCF-SPR传感器中加入适当厚度的石墨烯可以提升传感器性能。(本文来源于《东北石油大学》期刊2018-04-03）
许志龙[10]（2018）在《一维磁化等离子体光子晶体非互易特性研究》一文中研究指出在理想条件下,为了研究等离子体回旋频率、等离子体频率、等离子体层厚度、周期常数和入射角在TM模式下对一维磁化等离子体光子晶体的非互易特性的影响,用利用传输矩阵法计算得到的TM波正向和反向传播的透射率来研究其非互易特性。研究结果表明,增加等离子体回旋频率和入射角度能够改善非互易特性;而一味地增加等离子体频率和等离子体层厚度将会使得非互易传播特性变得恶化;增加周期常数不能明显地改善非互易传播特性,但是通过改变外加磁场的施加方式能够改善其非互易特性。(本文来源于《核聚变与等离子体物理》期刊2018年01期）
等离子体光子晶体论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
光子晶体光纤(Photonic Crystal Fiber,PCF)因其灵活可控的结构和控光特性,使其在光纤传感和通信领域逐渐引起了广泛的关注。D型PCF抛磨面光滑平整、易于镀膜,表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)技术应用于传感领域拥有灵敏度高的特性。这两种技术的结合既可以发挥D型PCF的结构优势,又能解决金属薄膜在PCF空气孔中镀膜困难的工艺问题,为光纤传感技术的发展提供了新的机会。本文从D型PCF的结构设计出发,结合表面等离子体共振技术,完成了温度和磁场传感设计。本文的主要工作如下:(1)介绍D型光子晶体光纤表面等离子体共振(PCF-SPR)的研究背景,综述D型PCF-SPR传感方法的研究进展和发展趋势。介绍基于PCF的耦合模理论、模式干涉理论的传感原理和发展趋势。(2)基于磁流体材料折射率对温度和磁场敏感的特性,设计了一种温度补偿的磁场传感装置。基于有限元分析法研究传感器的传输特性并进行结构优化,通过在包层空气孔选择性填充甲苯溶液实现温度补偿。同时,研究了金银复合薄膜对SPR效应的影响,并结合双参数矩阵法实现了带温度补偿的磁场测量。结果表明,该传感结构可实现0~80℃范围内的温度补偿,并且在0~60m T的磁场范围内灵敏度可达到0.87nm/m T,线性度为0.9987。(3)针对上一结构中磁场灵敏度较低的缺点,将SPR技术和Sagnac干涉技术与D型PCF相结合,优化设计了一种温度和磁场同时测量的D型PCF传感结构。该传感结构可实现温度-30~50℃和磁场0~25m T范围内的测量,灵敏度分别为-1nm/℃和4.83nm/m T。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
等离子体光子晶体论文参考文献
[1].刘美佟.基于表面等离子体共振的光子晶体光纤传感器研究[D].吉林大学.2019
[2].李宏伟.D型光子晶体光纤表面等离子体传感机理研究[D].中国矿业大学.2019
[3].李佳欢,裴丽,王建帅,吴良英,宁提纲.基于光子晶体光纤表面等离子体共振的温度和磁场双参量传感器[J].中国激光.2019
[4].范振凯,张子超,王保柱,王莹莹,赵荣佳.基于表面等离子体共振效应的光子晶体光纤折射率传感器的研究进展[J].激光与光电子学进展.2019
[5].梁月强,范伟丽,弓丹丹.等离子体光子晶体研究进展综述[J].人工晶体学报.2018
[6].张俣,周楚文,陈燕平.一维等离子体光子晶体微波传输特性研究与调控[J].信息通信.2018
[7].王鹤.光子晶体与等离子体共振效应增强光致发光及其应用探索[D].吉林大学.2018
[8].朱晟昦.基于表面等离子体共振的光子晶体光纤横向应力传感器研究[D].中国矿业大学.2018
[9].杨琳.基于表面等离子体共振的光子晶体光纤设计及其传感性能研究[D].东北石油大学.2018
[10].许志龙.一维磁化等离子体光子晶体非互易特性研究[J].核聚变与等离子体物理.2018