宽带亚波长结构表面等离子波片设计与传输特性研究

【摘要】在光的研究与应用领域，光的偏振态的产生与转换控制是至关重要的。到目前为止，传统的光偏振态产生与控制器件大多都是利用双折射晶体材料，当光入射到双折射晶体时，由于沿平行和垂直光轴的两个正交方向具有不同的光学折射率，因此当光透过双折射晶体时透射光会在这两个正交方向上产生位相差，从而改变光的偏振态。作为控制光与金属微结构的相互作用的一种方法，近年来亚波长金属结构及其产生的表面等离子波效应引起了人们的广泛关注。本论文对光与金属亚波长结构作用产生表面等离子波片的理论和设计进行了研究，主要工作包括：我们提出并展示了在玻璃基片上，利用嵌有亚波长矩形环孔径阵列的超薄金属膜来实现宽带表面等离子微结构1/4波片的一种方法。研究发现，通过控制具有非对称宽度的两个正交方向上的环形缝隙和共振腔效应，在这两个正交方向上的振幅与位相分量可以得到很好控制。通过优化设计，在1.55μm波长处实现了透射型1/4波片的功能。在110nm的超宽波长范围内，两正交分量的位相差变化低于π/2的2%。进一步提出了反射型表面等离子1/4波片的思想和设计。结合表面等离子波效应和微腔效应，实现了在130nm的超宽波长范围内，两正交分量的位相差变化低于π/2的2%的反射型表面等离子1/4波片。在先进的纳米光子器件和集成光子系统中，具有巨大的应用潜力。
【作者】陈中辉；
【导师】王钦华；
【作者基本信息】苏州大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】四分之一波片；透射型；反射型；表面等离子激元；矩形环阵列；

【参考文献】
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