| 中文摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 主要缩略符号表 | 第9-10页 |
| 第1章 绪论 | 第10-42页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第10-17页 |
| 1.1.1 太赫兹波简介 | 第10页 |
| 1.1.2 太赫兹波的特性及应用 | 第10-13页 |
| 1.1.3 传统太赫兹时域光谱系统的局限性 | 第13-15页 |
| 1.1.4 课题研究意义 | 第15-17页 |
| 1.2 亚波长金属微结构在太赫兹传感应用中的研究进展 | 第17-39页 |
| 1.2.1 太赫兹表面等离子体传感研究进展 | 第17-26页 |
| 1.2.2 太赫兹平面超材料传感研究进展 | 第26-30页 |
| 1.2.3 太赫兹近场传感探测及其探针研究进展 | 第30-39页 |
| 1.3 课题主要研究内容 | 第39-42页 |
| 第2章 金属表面等离子体及表面等离子共振传感 | 第42-54页 |
| 2.1 引言 | 第42页 |
| 2.2 金属表面等离激元介绍 | 第42-43页 |
| 2.3 金属介电响应的Drude模型 | 第43-46页 |
| 2.4 介质/金属界面的表面等离子波色散特性 | 第46-48页 |
| 2.5 表面等离子体的激发 | 第48-50页 |
| 2.6 表面等离子共振传感 | 第50-52页 |
| 2.6.1 SPR传感原理 | 第50-51页 |
| 2.6.2 SPR传感结构类型 | 第51页 |
| 2.6.3 SPR传感方式 | 第51-52页 |
| 2.7 小结 | 第52-54页 |
| 第3章 基于亚波长刻槽金属面的太赫兹表面等离子体共振传感研究 | 第54-98页 |
| 3.1 引言 | 第54-57页 |
| 3.2 维周期刻槽金属面上SSPP波的理论分析 | 第57-68页 |
| 3.2.1 SSPP波的色散方程推导 | 第57-59页 |
| 3.2.2 刻槽结构参数对SSPP色散关系影响 | 第59-68页 |
| 3.3 基于刻槽金属面的太赫兹SPR传感 | 第68-84页 |
| 3.3.1 赫兹SPR传感装置及传感原理 | 第69-70页 |
| 3.3.2 一维周期刻槽金属面上SSPP的色散关系 | 第70-71页 |
| 3.3.3 棱镜和金属面之间间隙对太赫兹SPR传感的影响 | 第71-75页 |
| 3.3.4 基于基模和高模SSPP的折射率SPR传感模拟 | 第75-78页 |
| 3.3.5 SSPP模式对SPR传感灵敏度影响的理论分析 | 第78-81页 |
| 3.3.6 入射角度对太赫兹SPR传感的影响 | 第81-84页 |
| 3.4 复折射率样品的太赫兹SPR传感 | 第84-87页 |
| 3.5 太赫兹SPR传感增强样品吸收谱探测 | 第87-96页 |
| 3.5.1 吸收介质的Lorentz模型 | 第87-88页 |
| 3.5.2 金属槽内太赫兹电磁场增强 | 第88-90页 |
| 3.5.3 增强吸收的太赫兹SPR传感 | 第90-96页 |
| 3.6 小结 | 第96-98页 |
| 第4章 基于亚波长刻槽金属线的太赫兹近场传感探针研究 | 第98-130页 |
| 4.1 引言 | 第98-100页 |
| 4.2 表面等离子体在金属线上传播的理论分析 | 第100-104页 |
| 4.3 人工表面等离子体在周期环形刻槽金属线上传播的理论分析 | 第104-111页 |
| 4.3.1 周期环形刻槽金属线上SSPP波的色散方程推导 | 第104-107页 |
| 4.3.2 刻槽金属线的SSPP和裸金属线的SPP比较 | 第107-108页 |
| 4.3.3 结构尺寸对刻槽金属线上SSPP波的影响分析 | 第108-111页 |
| 4.4 周期环刻槽金属线的太赫兹近场探针研究 | 第111-117页 |
| 4.4.1 刻槽金属线探针结构 | 第111-112页 |
| 4.4.2 刻槽金属线波导的色散分析 | 第112-113页 |
| 4.4.3 探针顶端电场增强 | 第113-117页 |
| 4.5 螺旋刻槽金属线的太赫兹近场探针研究 | 第117-129页 |
| 4.5.1 螺旋刻槽金属线波导结构 | 第118-119页 |
| 4.5.2 末端电场旋转特性分析 | 第119-121页 |
| 4.5.3 螺旋刻槽金属线上SSPP模的色散分析 | 第121-122页 |
| 4.5.4 手性SSPP引起的螺旋功率流分布 | 第122-123页 |
| 4.5.5 螺旋刻槽金属线上太赫兹SSPP波的圆极化 | 第123-125页 |
| 4.5.6 手性SSPP模的起因分析 | 第125-127页 |
| 4.5.7 螺旋刻槽金属线上手性SSPP末端聚焦特性 | 第127-129页 |
| 4.6 小结 | 第129-130页 |
| 第5章 基于亚波长金属条的太赫兹平面超材料传感器研究 | 第130-152页 |
| 5.1 引言 | 第130-131页 |
| 5.2 超材料的Fano共振及EIT现象理论分析 | 第131-137页 |
| 5.2.1 Fano共振 | 第131-134页 |
| 5.2.2 电磁诱导透明 | 第134-137页 |
| 5.3 U-SRR/MW太赫兹超材料传感器结构设计 | 第137-138页 |
| 5.4 传感器的Fano及类EIT峰传感信号的产生机理分析 | 第138-142页 |
| 5.5 结构参数对超材料传感器透射谱影响分析 | 第142-147页 |
| 5.6 太赫兹平面超材料传感器的传感性能分析 | 第147-151页 |
| 5.6.1 折射率传感模拟分析 | 第148-149页 |
| 5.6.2 薄膜厚度传感模拟分析 | 第149-150页 |
| 5.6.3 高频EIT传感比低频Fano传感更加灵敏的原因分析 | 第150-151页 |
| 5.7 小结 | 第151-152页 |
| 第6章 太赫兹平面超材料传感器的加工制备及传感实验研究 | 第152-172页 |
| 6.1 引言 | 第152页 |
| 6.2 飞秒激光加工技术介绍 | 第152-155页 |
| 6.3 飞秒激光微加工平台搭建 | 第155-158页 |
| 6.4 基于飞秒激光的太赫兹超材料传感器加工制备 | 第158-163页 |
| 6.4.1 加工方案 | 第158-160页 |
| 6.4.2 金属膜的飞秒激光刻蚀加工验证 | 第160-161页 |
| 6.4.3 太赫兹超材料传感器加工 | 第161-163页 |
| 6.5 透射式太赫兹时域光谱系统搭建 | 第163-165页 |
| 6.6 太赫兹超材料传感实验验证 | 第165-170页 |
| 6.6.1 折射率传感实验验证 | 第167-169页 |
| 6.6.2 薄膜厚度传感实验验证 | 第169-170页 |
| 6.7 小结 | 第170-172页 |
| 总结与展望 | 第172-176页 |
| 总结 | 第172-174页 |
| 展望 | 第174-176页 |
| 参考文献 | 第176-192页 |
| 致谢 | 第192-194页 |
| 个人简历 | 第194-196页 |
| 在读期间已发表和录用的论文 | 第196-198页 |
| 参与的科研项目及成果 | 第198页 |
