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周期性金属价质(Metal/Dielectrics, MDs)结构具有奇异的光学性质,包括透射率异常增强、天线方向性效应和负折射效应等,因其在红外和可见光方面具有潜在的应用前景,逐渐成为微纳光学领域的研究热点之一。本文主要工作是针对MDs结构进行透过率异常增强性质和天线方向性两方面研究。文中主要制备了两种结构,分别为周期结构领结型(Bow-tie)纳米颗粒和周期结构金属孔阵列,并从实验和仿真两方面对其光学性能进行了研究。本文主要内容如下：1、结合纳米球自组装和热蒸发方法制备了多层MDs领结型纳米颗粒阵列,并对样品的光学特性进行了实验和理论研究。实验结果表明,所有样品在光学频段都具有一个透射谷。透射谷的中心波长位置随着金属层数的增加而向短波段移动。利用COMSOL Multiphysics仿真软件对领结型天线的远场辐射强度进行研究,将电偶极子置于天线附近,发现随着Bow-tie天线金属层数的增加,偶极子辐射强度和方向性逐渐增强。2、结合光刻和热蒸发方法制备了大面积周期结构的单层金属孔阵列。每个样品都具有两个透射峰,研究发现随着金属孔径增大或孔阵周期增大,透射峰都会向长波段移动。利用COMSOL软件对单层金属孔阵的透过率和远场辐射特性进行仿真,仿真结果与实验所测样品透射谱一致。透射峰的中心波长与金属孔阵远场辐射强度最大的波长相对应,并且透射峰和金属孔阵天线效应都受表面等离极化激元(Surface Plasmon Polaritons, SPPs)和圆波导的局域表面等离激元(Local Surface Plasmon Polaritons, LSPs)共同作用。3、利用COMSOL仿真软件对金属价质/金属(Metal/Dielectric/Metal)孔阵结构的光学透过率进行计算,发现光通过亚波长孔径时会发生透射率异常增强现象,也会有两个透射峰。利用S参数反演出该结构的等效材料参数,我们发现在长波透射峰处,该结构的等效折射率小于零,即呈现出了负折射现象。负折射带的位置随着金属孔径的增大而向长波移动,随着孔阵周期的增大也向长波移动。