论文部分内容阅读
金属介电周期性结构具有独特的控制光子传输的特性,是构造新型光子学器件的重要基础。本文通过理论模拟,详细研究了基于金属介电周期性结构的可调谐光学滤波器和可调谐表面等离激元微腔,取得的主要成果如下:
第一,基于金属介电周期性结构的光学滤波器的研究。设计出一种金属-有机-金属结构的窄带光学滤波器。利用光子共振隧穿原理,使其具有较高的透过率。在此基础上,为进一步减小滤波器的带宽,一个类似于金属有机光子晶体滤波器的光学滤波器被理论上提出。通过在原有滤波器两侧分别引入一个金属有机介质周期,滤波器的透过带宽缩减为10nm。利用有机材料的三阶非线性光学效应可以实现全光超快调节。
第二,可调谐表面等离激元微腔的研究。研究了由带缺陷的纳米银条周期性结构组成的表面等离基元微腔。计算发现,微腔中的电场强度比完美周期银条排列时提高了近两个数量级,并且微腔中的电场局域性质可以通过改变微腔的结构参数来调节。当微腔的上层覆盖介质层的折射率发生变化时,局域电场强度同样可以实现近两个数量级的变化,这为实现表面等离基元的调制器和表面等离基元开关等应用提供了可能。