导　　师： 袁长胜;陈延峰

学科专业： H0501

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 南京大学

摘　　要： 表面等离激元是表征系统表面电荷密度相对于正电背景起伏振荡的准粒子，近年来的一系列现象揭示了它和金属微结构体系相结合所产生的丰富而独特的电磁场性质，成为具有广泛应用前景的热点现象。本文设计了一种新型的基于一维介电超晶格的金属光栅结构，利用一维介电超晶格产生消逝波，增加了垂直入射的电磁波在水平方向的波矢。加上金属光栅本身提供一系列的倒格矢，入射电磁波在金属/介质界面上满足表面等离激元耦合条件，因此这种一维介电超晶格和金属光栅的复合结构会出现异常透射现象。本文主要研究内容如下： 1．从理论上研究一维介电超晶格对入射光色散的改变，当入射光处于一维介电超晶格结构的全反射带内时，将会转化成消逝波形式。其垂直一维介电超晶格结构方向上的波矢变成虚数，水平方向上的波矢变大。 2．实现表面等离激元耦合有两种方法：一种是利用消逝波实现表面等离激元耦合，另一种就是利用金属表面微结构增加入射光在金属表面的动量，满足表面等离激元的耦合条件。将一维介电超晶格和金属光栅两种结构相结合，可以同时符合上述两种条件，从而可以更容易的实现表面等离激元的耦合。 3．采用有限元的方法用COMSOL软件从理论上模拟计算基于一维介电超晶格的金属光栅复合结构的透射谱，得到同其它金属微结构不一样的结果。从表面等离激元耦合条件的角度出发，解释出现的透射峰。 4．用离子辅助蒸发的方法在光纤的横截面上依次镀上一维介电超晶格和金属银薄膜，并用聚焦离子束系统(FIB)制备精密的具有不同周期和狭缝宽度的纳米尺度的金属光栅。测量这种复合结构的透射谱，实验结果与理论计算结果在测量光谱范围内大部分相似。当改变这种复合结构参数的时候，实验结果与理论计算结果变化的趋势也是一致的。

关 键 词： 一维介电超晶格 金属光栅 透射现象 表面等离激元

分 类 号： [O437.4]

领　　域： [机械工程] [理学] [理学]