微納環(huán)形諧振器的共振特性及其調(diào)控的研究.pdf

1、表面等離子體激元(Surface Plasmon Polaritons，SPPs)是光和局域在金屬表面的自由電子相互作用所引起的一種混合電磁波模式。近年來，基于表面等離子體激元的亞波長(zhǎng)光學(xué)受到了學(xué)術(shù)界與技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域的密切關(guān)注。表面等離子體激元為人們控制光在納米金屬結(jié)構(gòu)中的傳輸提供了新的思路。人們?cè)O(shè)計(jì)與研究了多種新型的微納光子器件，這些器件將在未來的的光電集成回路與光子計(jì)算機(jī)，以及光激發(fā)、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、顯微技術(shù)以及生物光子學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)

2、用前景。本論文在國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有科研成果的基礎(chǔ)上，運(yùn)用時(shí)域有限差分法(FDTD)，研究了多種微納環(huán)形諧振器的表面等離子體共振和調(diào)控機(jī)制，發(fā)現(xiàn)了一些新的物理現(xiàn)象，引入了新的結(jié)構(gòu)因子，并探索了可能產(chǎn)生的新應(yīng)用，為光子回路的設(shè)計(jì)提供了器件參考。
　　論文主要有以下幾個(gè)內(nèi)容:
　　提出了一個(gè)基于側(cè)向孔耦合方環(huán)諧振器(ASR)的過濾器，通過有限時(shí)域差分法研究了SPP過濾器的透射特性，詳細(xì)探討了結(jié)構(gòu)中SPP的共振模，同時(shí)引入了新的結(jié)構(gòu)調(diào)控因子

3、。結(jié)果顯示，對(duì)于普通側(cè)向耦合方環(huán)諧振器(RSSR)，偶模和奇模都會(huì)發(fā)生簡(jiǎn)并的解除。在用納米孔將方環(huán)與總線波導(dǎo)耦合后，發(fā)現(xiàn)透射譜中出現(xiàn)半整數(shù)共振模。這種半整數(shù)?？梢酝ㄟ^改變方環(huán)諧振器的邊長(zhǎng)、孔的寬度和孔中的填充的介質(zhì)來線性調(diào)制。這種簡(jiǎn)單的帶阻型濾波器在高密度SPP波導(dǎo)集成中非常有應(yīng)用前景。
　　在端耦合圓環(huán)形諧振器中與端耦合方環(huán)形諧振器中引入金屬納米壁，將其置于不同位置，發(fā)現(xiàn)了其位置變化對(duì)透射譜產(chǎn)生了十分有趣的調(diào)制結(jié)果。研究表明，與