微納光子結構的光學性質(zhì)及應用研究.pdf

1、隨著納米技術的發(fā)展，微納光子學取得了長足的進步，并成為當前光學領域的熱點研究方向之一。微納光子學是利用微納光子結構來調(diào)控光的傳輸、吸收和發(fā)射等性質(zhì)。微納光子結構可以分為三類，包括光子晶體、等離激元材料和光學特異材料。最近，關于光子非晶結構的光學性質(zhì)、低損耗等離激元材料以及光學特異材料中的概念在聲波和表面水波中推廣的研究備受關注。在本論文中，我們圍繞這三個方面展開討論，具體內(nèi)容安排如下:
　　在第一章中，我們簡要介紹了微納光子學的幾

2、個主要研究方向和研究進展。在第二章中，我們討論了在研究中使用的兩種理論計算方法，即時域有限差分(finite-difference time-depended)方法和傳輸矩陣(transfer matrix)方法。
　　在第三章中，我們研究了一類短程有序的光子非晶結構:“無序雙聯(lián)通結構”的光學性質(zhì)。由于短程有序性和局部結構的非均勻性，這類結構具有寬譜散射增強的性質(zhì)。我們詳細分析了這些結構的本征特性引起的帶隙效應，以及其與結構的光學

3、性質(zhì)的關系。最后我們討論了無序雙聯(lián)通Si結構的增強吸收效應可能在光伏方面的應用。
　　在第四章中，我們在理論上研究了亞波長周期性介質(zhì)結構中石墨烯的光學性質(zhì)。我們分析了在周期性結構中石墨烯等離激元的能帶結構和帶隙。我們發(fā)現(xiàn)在光線之上存在很平的帶。利用這些平帶，可以激發(fā)石墨烯等離激元，實現(xiàn)石墨烯光吸收的增強。我們的研究結果表明，使用亞波長周期性介質(zhì)結構，可以有效地調(diào)控石墨烯等離激元的激發(fā)和增強石墨烯的光耦合效率。
　　在第五章中