人工微结构超材料的光场传输与耦合调控及其应用
| 摘要 | 第4-6页 |
| abstract | 第6-8页 |
| 第一章 引言 | 第11-29页 |
| 1.1 研究背景与意义 | 第11-12页 |
| 1.2 表面等离激元的基本理论 | 第12-18页 |
| 1.2.1 表面等离激元简介 | 第12-13页 |
| 1.2.2 表面等离激元的色散特性 | 第13-17页 |
| 1.2.3 表面等离激元的特征参数 | 第17页 |
| 1.2.4 表面等离激元的激发方式 | 第17-18页 |
| 1.3 人工微结构的基本理论 | 第18-21页 |
| 1.3.1 超材料简介 | 第19-20页 |
| 1.3.2 超材料的发展与应用 | 第20页 |
| 1.3.3 超表面简介 | 第20-21页 |
| 1.4 基于超材料与SPPs的光场调控 | 第21-26页 |
| 1.4.1 基于超材料结构的类电磁诱导透明 | 第21-22页 |
| 1.4.2 超材料实现SPPs的定向传输 | 第22-24页 |
| 1.4.3 基于金属超材料结构的聚焦及成像 | 第24-26页 |
| 1.5 本论文的研究内容及章节安排 | 第26-29页 |
| 第二章 电磁场数值模拟方法 | 第29-35页 |
| 2.1 时域有限差分法 | 第29-33页 |
| 2.1.1 Maxwell方程组与Yee元胞 | 第30-31页 |
| 2.1.2 FDTD的边界条件 | 第31-32页 |
| 2.1.3 数值稳定性条件 | 第32-33页 |
| 2.2 有限元方法 | 第33页 |
| 2.3 两种算法的优劣及其适用条件 | 第33-35页 |
| 第三章 表面等离激元在二维波导结构中传输机制研究 | 第35-45页 |
| 3.1 二维波导结构的结构模型和理论模型 | 第36-39页 |
| 3.2 二维波导结构中PIT效应的形成与演化 | 第39-44页 |
| 3.2.1 谐振腔宽度对PIT效应的调制作用 | 第39-41页 |
| 3.2.2 谐振腔长度对PIT效应的调制作用 | 第41-42页 |
| 3.2.3 PIT效应潜在物理机制的探究 | 第42页 |
| 3.2.4 PIT效应中的慢光现象 | 第42-44页 |
| 3.3 结果讨论 | 第44-45页 |
| 第四章 金属超表面结构实现偏振调控 | 第45-55页 |
| 4.1 角动量湮灭理论分析 | 第46-48页 |
| 4.2 结构模型设计 | 第48-49页 |
| 4.3 超波片的结构参数优化与功能实现 | 第49-54页 |
| 4.3.1 超波片实现圆偏振到线偏振的偏振转化 | 第51-52页 |
| 4.3.2 超波片实现单向偏振转化 | 第52页 |
| 4.3.3 超波片实现旋光效应 | 第52-54页 |
| 4.4 结果讨论 | 第54-55页 |
| 第五章 超表面结构实现多功能聚焦超透镜 | 第55-69页 |
| 5.1 超透镜结构模型设计 | 第56-59页 |
| 5.1.1 单元结构实现偏振转化机理 | 第57-58页 |
| 5.1.2 单元结构参数优化 | 第58-59页 |
| 5.2 超透镜聚焦性能分析 | 第59-66页 |
| 5.2.1 超透镜实现中心聚焦 | 第59-61页 |
| 5.2.2 超透镜实现突破衍射极限聚焦 | 第61-62页 |
| 5.2.3 超透镜实现宽波段聚焦 | 第62-63页 |
| 5.2.4 超透镜实现偏离中心位置聚焦 | 第63-64页 |
| 5.2.5 超透镜实现双聚焦效应 | 第64-66页 |
| 5.3 数值孔径对聚焦性能的影响 | 第66-67页 |
| 5.4 结果讨论 | 第67-69页 |
| 第六章 基于超表面的偏振无依赖超透镜 | 第69-77页 |
| 6.1 结构模型与设计原理 | 第70-72页 |
| 6.2 偏振无依赖聚焦的实现 | 第72-73页 |
| 6.3 偏振无依赖聚焦的理论解释 | 第73-75页 |
| 6.4 宽带偏振无依赖聚焦 | 第75-76页 |
| 6.5 结果讨论 | 第76-77页 |
| 第七章 基于超透镜结构的宽带偏振解析 | 第77-91页 |
| 7.1 结构设计与偏振态的理论描述 | 第78-80页 |
| 7.2 偏振解析器件参数优化 | 第80-81页 |
| 7.3 偏振解析器件功能实现 | 第81-87页 |
| 7.3.1 圆偏振光的解析 | 第81-83页 |
| 7.3.2 线偏振光的解析 | 第83-85页 |
| 7.3.3 任意偏振光的解析 | 第85-87页 |
| 7.4 宽波段实现偏振解析 | 第87-89页 |
| 7.5 结果讨论 | 第89-91页 |
| 总结与展望 | 第91-95页 |
| 参考文献 | 第95-107页 |
| 致谢 | 第107-109页 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第109-111页 |
