19512.表面等離子體超結(jié)構(gòu)圓偏振光檢測器的設(shè)計(jì)與研究

1、碩士學(xué)位論文論文題目：表面等離子體超結(jié)構(gòu)圓偏振光檢測器的設(shè)計(jì)與研究作者姓名作者姓名馬洪鋒馬洪鋒指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師鄢波鄢波副教授、蔡萍根副教授、蔡萍根講師講師學(xué)科專業(yè)學(xué)科專業(yè)物理學(xué)物理學(xué)(光學(xué)光學(xué))所在學(xué)院所在學(xué)院理學(xué)院理學(xué)院提交日期提交日期2015年4月18日浙江工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文I表面等離子體超結(jié)構(gòu)圓偏振光檢測器的設(shè)計(jì)與研究摘要在霧靄等電磁散射強(qiáng)烈的環(huán)境中，通過獲取光學(xué)偏振態(tài)的斯托克斯參量能夠增強(qiáng)成像的清晰度。在獲取該參量的四個(gè)獨(dú)立單

2、元中，圓偏振光的檢測是目前主要的技術(shù)難點(diǎn)。偏振光的超分辨成像依賴于探測陣列的小型化和集成化。目前，國際上一般常用的技術(shù)有：利用調(diào)控金屬表面激發(fā)出的表面等離子激元傳播、光的自旋霍爾效應(yīng)以及設(shè)計(jì)手性超材料等來實(shí)現(xiàn)。本文在調(diào)研前人大量研究的基礎(chǔ)上，研究了分立金屬螺旋環(huán)、硅化鈀多層平面超結(jié)構(gòu)以及三維手性超結(jié)構(gòu)的電磁響應(yīng)特性。設(shè)計(jì)并利用有限元法分析了單環(huán)和四環(huán)金螺旋結(jié)構(gòu)的近場透射特性。計(jì)算表明，單環(huán)金螺旋結(jié)構(gòu)在近紅外波段具有圓二色性；當(dāng)螺旋環(huán)的個(gè)

3、數(shù)增加到四時(shí)，在波長為850nm附近，其對(duì)左、右旋圓偏振光的透過率消光比可以達(dá)到15以上。最后利用真空鍍膜技術(shù)和聚焦離子束方法制備出了該四環(huán)金螺旋結(jié)構(gòu)。分析比較了與半導(dǎo)體工藝兼容的硅化鈀材料與金的介電常數(shù)色散特性，發(fā)現(xiàn)硅化鈀材料在波長為[13002600]nm與金在波長為[550850]nm范圍的介電常數(shù)較為接近。設(shè)計(jì)并利用時(shí)域有限差分法分析了硅化鈀多層平面超結(jié)構(gòu)的透射特性。計(jì)算表明，所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)在波長為[16002600]nm范圍內(nèi)具