基于石墨烯耦合納米結(jié)構(gòu)的應(yīng)用研究.pdf

1、石墨烯作為一種新型二維材料，具有許多優(yōu)良的光電特性。與傳統(tǒng)貴金屬表面等離激元相比，石墨烯中的等離激元局域化程度更高，損耗更小，并可通過(guò)場(chǎng)效應(yīng)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。本文聚焦研究石墨烯耦合納米結(jié)構(gòu)的表面等離激元共振效應(yīng)，以及基于該效應(yīng)設(shè)計(jì)太赫茲和中遠(yuǎn)紅外波段的可調(diào)式偏振轉(zhuǎn)換器與傳感器。
　　本論文的主要內(nèi)容如下：
　　1、研究了石墨烯的色散模型以及單個(gè)和耦合的石墨烯納米圓碟表面等離激元共振模型。
　　2、提出了基于石墨烯耦合納米圓

2、碟結(jié)構(gòu)的中遠(yuǎn)紅外波段反射式可調(diào)偏振轉(zhuǎn)換器。數(shù)值模擬結(jié)果表明，該偏振轉(zhuǎn)換器可以分別在約47 THz和51 THz實(shí)現(xiàn)高達(dá)99.7％和99.5%的偏振轉(zhuǎn)換率,且其工作頻率可以通過(guò)改變石墨烯費(fèi)米能級(jí)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)。該偏振轉(zhuǎn)換器的性能可以通過(guò)改變耦合石墨烯納米圓碟之間的距離加以控制。
　　3、研究了石墨烯納米圓碟-圓環(huán)耦合結(jié)構(gòu)中的高階Fano共振效應(yīng)，并根據(jù)等離激元雜化理論分析了其物理機(jī)理，分析了非對(duì)稱(chēng)性偏置和石墨烯費(fèi)米能級(jí)對(duì)Fano效應(yīng)的影響