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文檔簡介
1、基于亞波長金屬陣列結(jié)構(gòu)的表面等離激元(SPPs)和太赫茲(THz)技術(shù),是當前的研究熱點和難點。由于 THz光的長波性,受衍射限制約,THz成像探測的空間分辨率遠低于光頻情形。將SPPs與THz技術(shù)結(jié)合起來,將在突破衍射限的亞波長聚焦從而顯著提升 THz成像探測效能,以及將 THz波與紅外可見光譜域的相關(guān)工作相融合,實現(xiàn)光頻、射頻一體化成像探測等方面發(fā)揮重要作用。本論文提出了在THz和光頻包括紅外和可見光這一超寬譜域內(nèi),開展亞波長金屬陣
2、列SPPs物理屬性以及制作THz和光頻SPPs器件等項研究思路。主要工作如下:
(1)設(shè)計了基于亞波長金屬孔徑形態(tài)的四種亞波長楔形孔(包括納孔)結(jié)構(gòu),并利用上述結(jié)構(gòu)構(gòu)建了四種不同類型的亞波長金屬陣列。進一步將亞波長金屬陣列與光柵融合構(gòu)建了THz-SPPs器件和光頻SPPs器件;
?。?)利用有限元法和自適應(yīng)網(wǎng)格劃分技術(shù),對所構(gòu)建的THz-SPPs和光頻SPPs器件的反射率和電場、電流分布等電磁特性進行仿真分析,研究器件
3、激發(fā)SPPs的有效性和SPPs光場共振與局域場增強特征,以及局部器件結(jié)構(gòu)參數(shù)變動影響SPPs屬性等問題;
(3)綜合考慮封裝要求和亞波長金屬結(jié)構(gòu)的陣列規(guī)模,規(guī)劃了 THz-SPPs器件的參數(shù)指標體系,并基于標準微電子工藝設(shè)計和制作THz-SPPs器件。通過比較電子束光刻和聚焦離子束刻蝕,確定了制作光頻SPPs器件的工藝流程與設(shè)計規(guī)范;
(4)利用THz時域光譜技術(shù)測量了THz-SPPs器件的透射特性,利用近場掃描顯微
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