多层纳米膜表面等离子体共振的理论研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:loveni978
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随着化学、生物和医学等领域研究的不断深入,对实验技术要求日益严格,一些高新技术也应运而生,其中表面等离子体共振技术的应用备受关注。为了拓宽表面等离子体共振技术的应用,本论文研究了多层纳米膜结构中的表面等离子体共振以及光学非线性对表面等离子体共振的影响。  本论文首先分析了激光和金属表面作用产生表面等离子体的条件。接着根据麦克斯韦方程组和菲涅耳方程建立了4层棱镜耦合表面等离子体共振的数学模型,之后利用该数学模型进行了数值分析,讨论了入射光波长、棱镜的折射率、金属薄膜及表面介质膜的厚度、介电常数和折射率等因素对表面等离子体共振角谱影响,即引起最小反射系数、共振角和曲线半峰宽度的改变。  将光学非线性介质引入到多层膜结构中,讨论光学非线性对表面等离子体共振角谱的影响。对于光学非线性介质,其介电常数与光强相关,我们从麦克斯韦方程组出发,利用传输矩阵建立了含光学非线性介质表面等离子体共振的数学模型。利用该数学模型,讨论了线性和非线性情况下,最小反射系数和共振角的变化趋势,此外,我们还讨论了最小反射系数、共振角和折射率实部和虚部随着光强的变化。
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