太赫茲波段微孔陣列透射現(xiàn)象理論及時域光譜分析.pdf

1、亞波長透射現(xiàn)象由于突破了經(jīng)典孔孔理論的限制，在光場局域、微腔量子電動力學、高密度數(shù)據(jù)存儲、近場光學等領(lǐng)域具有巨大的應用潛力，因此該領(lǐng)域近年來備受關(guān)注。
　　 本文主要圍繞太赫茲波段微孔陣列結(jié)構(gòu)透射現(xiàn)象從理論推導、計算機模擬和實驗研究三方面對該現(xiàn)象進行了研究。主要開展的工作如下：
　　 1.首先分析單個同軸、矩形微孔中考慮金屬中表面等離子體波存在情況下各模式對應的色散關(guān)系，通過該分析找出表面等離子體波存在的條件及其隨結(jié)構(gòu)尺

2、寸變化的規(guī)律。
　　 2.研究二維微孔陣列中表面波的色散關(guān)系，討論二維情況下表面波截止頻率隨單元結(jié)構(gòu)尺寸、周期尺寸及厚度變化規(guī)律。
　　 3.理論分析平面波入射情況下透射現(xiàn)象，同時考慮s極化和p極化兩種極化方式入射情況。主要采用本征函數(shù)展開的方法首先對平面波進行展開，采用邊界匹配的方法，考慮孔與孔之間的耦合，這樣推導出一組耦合方程，通過該方程可以計算出透射率大小、透射峰等參數(shù)。
　　 4.采用三維計算機模擬對平面

3、波入射情況下(包括斜入射、垂直入射)整個透射過程進行仿真，觀察透射場、反射場變化規(guī)律，并結(jié)合理論工作分析透射峰值與孔陣列尺寸間的關(guān)系，以及孔中的模式等物理問題。
　　 5.設(shè)計相應的實驗方案，采用太赫茲時域光譜分析系統(tǒng)對所加工的孔陣列進行實驗研究。實驗工作分為兩個部分：一、研究不同周期長度的孔陣列透射情況。二、研究不同入射極化角度時透射情況。
　　 通過上述研究工作我們得出由于入射波在表面激勵起了表面波并同時在孔中也激勵