【摘 要】
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声子极化子是光子和极性晶体中的光学声子相耦合而在晶体表面产生的一种电磁振荡波。相对于等离激元极化子的高损耗特性,声子极化子具有传播距离长、损耗低等优点,并且具有更强的空间限制作用。基于声子极化子的纳米光子器件的研究将对光电集成器件的发展产生具大影响。本文基于声子极化子的共振现象,利用有限元方法,对α-MoO3纳米圆盘的消光特性进行研究。在中红外区域,计算α-MoO3纳米圆盘的介电常数与激发光频率的
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声子极化子是光子和极性晶体中的光学声子相耦合而在晶体表面产生的一种电磁振荡波。相对于等离激元极化子的高损耗特性,声子极化子具有传播距离长、损耗低等优点,并且具有更强的空间限制作用。基于声子极化子的纳米光子器件的研究将对光电集成器件的发展产生具大影响。本文基于声子极化子的共振现象,利用有限元方法,对α-MoO3纳米圆盘的消光特性进行研究。在中红外区域,计算α-MoO3纳米圆盘的介电常数与激发光频率的关系,结果表明α-MoO3纳米圆盘在盘面内和厚度方向上都具有各向异性。通过改变入射光的偏振方向,研究电场的偏振对α-MoO3纳米圆盘的消光特性的影响。当激发光垂直于盘面入射时,由于声子极化子共振,电场在盘面内沿x轴和y轴方向的分量分别激发出一个频率不同的主消光峰,随着偏振方向的改变,两个主消光峰的强度此消彼长。当激发光垂直于圆盘的侧面入射,即波矢在x-y平面内,电场偏振方向沿z轴方向时,也可以激发出一个较强的共振消光峰。本文还研究了 α-MoO3纳米圆盘的结构对其消光特性的影响。结果表明,随着圆盘直径的增大,消光峰的位置发生红移。随着圆盘高度的增加,消光峰的位置发生蓝移。当圆盘直径和高度的比值相同时,消光峰的位置不变。综上所述,改变入射光的偏振方向和圆盘的结构参数都可以对α-MoO3纳米圆盘的消光特性进行调制,这为α-MoO3纳米圆盘在光电子器件中的应用提供了可能。
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