2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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1、亞波長(zhǎng)成像是指器件直接將物光場(chǎng)的遠(yuǎn)場(chǎng)及近場(chǎng)成分傳播到一定距離上并再現(xiàn)物像的功能。具有這種功能的器件由于突破了傳統(tǒng)光學(xué)元件的衍射限制,成像分辨率可小于入射光的半波長(zhǎng),達(dá)到亞波長(zhǎng)量級(jí)。用金屬—電介質(zhì)周期膜結(jié)構(gòu)在可見光范圍獲得亞波長(zhǎng)成像近期已成為一個(gè)研究熱點(diǎn),有望用于提高光印刷術(shù)的分辨率。
  影響金屬—電介質(zhì)周期膜結(jié)構(gòu)亞波長(zhǎng)成像強(qiáng)度與分辨率的關(guān)鍵因素是傳播場(chǎng)的空間頻率范圍、透射率模值及相位。本文在研究了材料、結(jié)構(gòu)參數(shù)與金屬—電介質(zhì)周期

2、膜結(jié)構(gòu)中傳播場(chǎng)空間頻率范圍的關(guān)系,并探討了金屬材料損耗對(duì)透射譜的影響。以此為基礎(chǔ),針對(duì)該結(jié)構(gòu)在可見光波段亞波長(zhǎng)成像進(jìn)行了參數(shù)優(yōu)化,采用真實(shí)的材料參數(shù)對(duì)成像分辨率進(jìn)行了數(shù)值驗(yàn)證。
  忽略材料損耗,本文通過求解布洛赫本征方程,確定了金屬—電介質(zhì)周期膜中材料、結(jié)構(gòu)參數(shù)與傳播場(chǎng)空間頻率范圍的關(guān)系。等效介質(zhì)理論適用范圍隨傳播場(chǎng)頻率范圍的增加而增大。并且電介質(zhì)與金屬的介電常數(shù)之比越接近于-1,周期厚度越小,傳播場(chǎng)空間頻率范圍越大。
 

3、 在等效介質(zhì)理論適用范圍內(nèi),金屬—電介質(zhì)周期膜結(jié)構(gòu)可等效于空間性質(zhì)均勻的單軸晶體。以此為基礎(chǔ),本文探討了當(dāng)金屬層占空比取不同值時(shí),金屬材料損耗對(duì)透射譜的影響。證明在結(jié)構(gòu)中遠(yuǎn)近場(chǎng)均可傳播的前提下,金屬占空比最小時(shí)透射率模值較高,并且相位平坦,有利于亞波長(zhǎng)成像。為減小損耗導(dǎo)致透射率的降低,金屬建議選擇銀,電介質(zhì)介電常數(shù)盡量高,并且工作波長(zhǎng)應(yīng)盡量長(zhǎng)。
  基于對(duì)透射譜的討論,本文優(yōu)化設(shè)計(jì)了金屬—電介質(zhì)周期膜在可見光范圍亞波長(zhǎng)成像的最佳材

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