光學(xué)納米天線設(shè)計(jì)及吸收增強(qiáng)特性研究.pdf

1、微納光學(xué)天線是一種尺寸在微米納米量級(jí)的天線，它在工作頻率和工作原理上與傳統(tǒng)天線有所不同，主要原因是微納光學(xué)天線的工作原理是基于表面等離激元共振。我們可以調(diào)控它的表面等離共振以及天線附近的局域場強(qiáng)度，這些特點(diǎn)使得微納光學(xué)天線可以應(yīng)用在很多領(lǐng)域，比如超衍射極限成像、新型近場光學(xué)探針、高太陽能電池轉(zhuǎn)換率、亞波長波導(dǎo)傳輸?shù)?。納米光學(xué)天線正獲得越來越多的關(guān)注。
　　論文基于有限積分法（Finite Integration Technique

2、, FIT）和S參數(shù)的特性，給出了納米天線的輸入阻抗和金平板的吸收率的計(jì)算方法。
　　我們分析了傳統(tǒng)天線與微納天線的異同，分析了微納微粒的等效電路，并重點(diǎn)研究了不同結(jié)構(gòu)的納米光學(xué)天線的輸入阻抗。具體探討了如何通過改變天線的幾何結(jié)構(gòu)及尺寸來調(diào)控其輸入阻抗特征譜。結(jié)果表明，隨著納米天線半徑的增大，共振頻率增大，輸入電阻減小；隨著納米天線臂長的增加，共振頻率減小，輸入電阻增大；隨著間隙的增加，共振頻率增大，輸入電阻增大；隨著負(fù)載介質(zhì)的介

3、電常數(shù)增大，共振頻率減小，輸入電阻減小。這些特征譜的變化規(guī)律可以用對(duì)應(yīng)等效電路給出定性解釋。
　　我們對(duì)金屬平板上面放置天線陣的吸收率進(jìn)行了分析，并著重分析了200 nm厚的金平板及它上面放置銀納米天線陣列的吸收率。結(jié)果表明當(dāng)平板上面放置天線陣列時(shí)，在銀納米天線的共振頻率處金平板的反射率明顯的減小，而對(duì)應(yīng)的透射率無限的接近零，說明在共振頻率處金平板的吸收率得到了極大的提高。此外，通過引入具有漸變特性的天線陣結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的吸收譜線展寬