亞波長(zhǎng)金屬光柵結(jié)構(gòu)的紅外特性研究.pdf

1、在紅外器件中，很多時(shí)候需要對(duì)某一特定頻率段的電磁波進(jìn)行選擇透過(guò)，而大多數(shù)材料并不能透過(guò)紅外電磁波，更不可能實(shí)現(xiàn)對(duì)特定頻帶選擇透過(guò)的效果。本論文基于光柵的EOT現(xiàn)象，利用CST和MATLAB軟件設(shè)計(jì)了一系列不同參數(shù)的光柵，并采用直流磁控濺射和微細(xì)加工工藝設(shè)計(jì)并制備了一系列不同周期的鋁條形光柵并測(cè)試其紅外波段的透過(guò)率，調(diào)整光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)以達(dá)到頻率選擇透過(guò)的效果。結(jié)合仿真結(jié)果和測(cè)試結(jié)果分析，得到如下結(jié)論：
　　1.鋁膜中氧含量受濺射氣壓影

2、響，在60W/0.7Pa工藝條件制備的金屬鋁膜性能最佳；薄膜厚度隨濺射時(shí)間線性增長(zhǎng)，金屬鋁薄膜的平均沉積速率為7nm/min。
　　2.嚴(yán)格耦合波法分析表明：光柵周期對(duì)光柵背向區(qū)域的電場(chǎng)分布有控制作用。光柵周期大于入射光波長(zhǎng)時(shí)，背向區(qū)域中電場(chǎng)強(qiáng)度較弱；而當(dāng)光柵周期略小于或等于入射電磁波波長(zhǎng)時(shí)，背向區(qū)域局部電場(chǎng)強(qiáng)度大于入射電磁波電場(chǎng)強(qiáng)度，表明此時(shí)EOT現(xiàn)象產(chǎn)生，透過(guò)率增強(qiáng)；當(dāng)光柵周期小于入射電磁波波長(zhǎng)2/5，縫隙寬度小于入射電磁波波

3、長(zhǎng)的1/5時(shí)，入射電磁波不能透過(guò)。
　　3.CST軟件建模仿真結(jié)果表明：對(duì)于TE模式的入射電磁波，出現(xiàn)透過(guò)率峰值的位置總是處于光柵周期對(duì)應(yīng)的波長(zhǎng)附近，利用MATLAB自編程進(jìn)行擬合，得到透過(guò)率峰值的位置與光柵周期的關(guān)系；對(duì)于TM模式的電磁波，透過(guò)率曲線在紅外波段整體平滑，在8-14μm波段透過(guò)率達(dá)到70-80％。
　　4.光柵樣品的紅外測(cè)試結(jié)果表明：在入射波長(zhǎng)小于光柵周期的波段光柵透過(guò)率較低，在光柵周期對(duì)應(yīng)的入射電磁波波長(zhǎng)附