1、细模拟了不同的槽深槽宽和墙宽，槽宽和墙宽按线性规律变化，以及不同的入射光束宽度等条件下，这种结构渐变的二维表面等离子体光栅光吸收器的吸收特性的变化规律。计算结果表明在到的波长范围内，槽深对这种吸收器的吸收特性有较大的影响。但当槽的深度超过后，吸收器的反射谱会出现饱和现象。由中心向两边适当地使槽宽线性增长，同时使墙宽线性减小，可以对反射曲线进行微调，使其在所计算的波长范围内趋于平缓。对于不同空间半宽的入射光，反射谱线的形状有所不同。当入射光的宽度较窄时，会加强对短波长光的吸收。当入射光的宽度较宽时，会加强对长波长光的吸收。指出了工作中的不足，对新型的表面等离子体光栅光吸收器结构模型进行了改进，对计算方法的进步优化提出了新的思路。对表面等离子体学的发展做了展望。关键字表面等离子体表面等离子体光栅光吸收器结构渐变万方数据,.,,。
2、型表面等离子体光吸收器正在不断涌现，其中表面等离子体光栅光吸收器是表面等离子体光吸收器研究中的个热点。.表面等离子体光栅光吸收器对于金属纳米光栅光吸收器的研究可以追溯到年。当时，使用日光灯对拉莫光栅进行不同角度的照射，发现反射光谱在些波长范围内，形成了亮条纹和暗条纹，这些条纹随着入射光波角度的微调，位置会相应的发生改变，通过这异常发现，他断言了表面等离子体的存在，在这现象中起到了重要的作用。基于对这种奇异现象的研究，年，.等人进行了进步的理论分析，确定了表面等离子体在这种现象中的作用。年及其小组在前人的基础上，制成了种典型的金基质表面等离子体光吸收器。如图所示，是槽深为.的扫描电子照片，当他们将槽深挖至.时，入射光的入射角为时，吸收器对特定波数的入射光，出现了较好的吸收，如图。万方数据结构渐变的二维表面等离子体光栅光吸收器。
3、深.。年，等人，在两块大小不同的金板之间插入层电介质，然后以这种结构为个单元，制作成光吸收器，相比于上种结构，这种吸收器在上层金颗粒与电介质层之间，能激发出更多的表面等离子体激元。图是他万方数据第章绪论们使用的模型及其结构参数。图是扫描隧道显微镜下观察到的结构图。图是吸收曲线的的理论和实验结果对比图。可以看出，这种吸收器在些特定波长处，可以实现完美吸收。图模型及其结构参数。扫描隧道显微镜下观察到的结构图。图实验得到的吸收谱。计算得到的吸收谱。年，.等人应用金属钯的表面凹槽光栅结构制作了氢传感器。年，浙江大学的实验小组，改进了以前的三维结构，制成了种新型的蜂窝晶格光栅吸收器。他们先在层金基质上，镀上层电介质材料，然后再在电介质层上，按照蜂窝的六边形构造，放置若干金盘来模拟光栅结构，如图。图是这种蜂窝晶格光栅吸收器在红外波段上。
4、射线对万方数据第章绪论比图。两个具有相同墙宽比的不同尺寸的光栅光吸收器虚线代表实线代表,。的反射率曲线。其后，又模拟了种结构更为复杂的表面等离子体光栅结构，如图所示，他在普通玻璃上，制作了参杂了有机物异丁烯酸甲酯，的金基质光栅，该光栅可对不同角度入射的波和波进行有效吸收，如图，在优化了结构参数的情况下，对入射角在到之间的波和波，在到的波长范围内，反射率控制在。图复合型表面等离子体光栅吸收器结构图。不同角度的波和波入射时，复合光栅的吸收图谱和传输图谱。另外，.等人研究了如何使用裸金属金基质拉莫深槽光栅进行光吸收，他们发现，在定范围内，光栅沟槽越深，所能激发出的等离子体耦合点数就越多，吸收效果也就越好，同时，他们将入射平面波的入射角度参数和金属光栅的结构参数做了规范，如图，图给出了计算模型和结构参数，图是在平面波入射后，个光栅。
5、不同媒体上发表传播论文的全部或部分内容。保密的学位论文在解密后遵守此协议。作者签名导师签名年月日万方数据目录中文摘要.第章绪论.表面等离子体光吸收器表面等离子体光栅光吸收器.论文的主要内容参考文献第二章结构渐变的二维表面等离子体光栅光吸收器模型和计算方法简介结构模型.二维时域有限差分法反射率曲线的计算本章小结.参考文献.第三章结构渐变的二维表面等离子体光栅光吸收器对高斯光束的吸收特性槽深对吸收特性的影响.槽宽对吸收特性的影响.墙宽对吸收特性的影响.入射光的宽度对吸收特性的影响.优化结构参数下的吸收特性.本章小结参考文献.第四章结构模型的改进及计算方法的改进结构模型的改进.计算方法的改进本章小结参考文献.第五章总结与展望攻读学位期间取得的研究成果致谢万方数据个人简况及联系方式承诺书学位论文使用授权声明万方数据万方数据万方数据。
6、图金光栅吸收器的槽宽.，槽墙单元.时，槽深.的电子扫描显微照片。槽深.时，数值模拟计算所得的反射谱线虚线与实验所得的反射谱线实线的对比图。年，很多研究人员都从理论和实验上来研究表面等离子体光栅光吸收器，首先，等人解释了为什么带有纳米量级深度和宽度凹槽的金属能够对光吸收起到显著作用，并模拟计算了浅槽型拉莫光栅的结构参数和吸收特性，如图所示，入射平面光垂直照射在金属银光栅上，光栅的槽宽，光栅单元宽度，光栅槽深分别取点虚线，线虚线，线以及实线时的反射线对比图。图说明了当光栅的槽宽与沟深比值样时，即墙槽比相同时，光栅吸收器将会在同频率进行共振吸收，换句话说，不同的表面等离子体光栅结构，只要墙槽比相同，其共振吸收点将不会改变。图裸金属银拉莫浅槽光栅结构参数模型及光栅的槽宽，光栅单元宽度，光栅槽深分别取点虚线，线虚线，线以及实线时的反。
7、.,万方数据,.,.,,.万方数据第章绪论第章绪论光吸收器是种能够对光频电磁波进行有效吸收的器件，它在太阳能电池传感器滤波器光波导成像和热辐射探测方面有着广泛的应用前景。目前，人们正在试图采用新颖材料石墨烯和表面等离子体结构等等来构造光吸收器。表面等离子体学是近年来兴起的门新学科，它研究的是金属和电介质界面或者亚波长尺寸的金属结构上电磁场与金属中的电子之间的相互作用。当光频电磁波照射在金属和电介质的分界面时，会使分布在金属表面的自由电子发生集体振荡现象，形成表面等离子体。由于这种振荡会使得大量的光子能量转化为自由电子的振荡能量，从而形成了对光的强烈吸收。相对于采用新颖材料和石墨烯来构造光学吸收器来说，采用表面等离子体结构的优点是不需要使材料的电介常数呈渐变分布，构造比较简单，制作比较容易，可以应用于光波波段。.表面等离子体。
8、光吸收器表面等离子体光吸收器是利用金属和电介质材料表面加工出的具有纳米和微米量级的表面组合形貌，来形成局域化的或者非域化的表面等离子体，抑制光的反射，实现对光的强烈吸收的种器件。按照其表面组合形貌，可以划分为非规则型和规则型。年，等人，使用飞秒脉冲激光在金基板上进行灼烧，发现经过激光灼烧处理的光吸收器的吸收能力，能够得到很大的提高。图是他们使用飞秒激光器灼烧后的电子扫描显微镜下的金表面。图是使用不同能量密度的激光灼烧后，吸收率与灼烧点数的关系图。万方数据结构渐变的二维表面等离子体光栅光吸收器图电子扫描显微镜下，经过激光处理的金表面。的细节展示。的细节展示。图不同能量密度激光处理后，吸收率和灼烧点数的关系图。年，他们在金属铂表面使用飞秒激光致黑技术制作成的光吸收器，是种典型的表面组合形貌为非规则型的表面等离子体光吸收器。通过。
9、山西大学届硕士学位论文结构渐变的二维表面等离子体光栅光吸收器作者姓名赵阳指导教师薛文瑞教授学科专业通信与信息系统研究方向光通信培养单位物理电子工程学院学习年限年月至年月二〇四年六月万方数据.,万方数据承诺书承诺书本人郑重声明所呈交的学位论文，是在导师指导下独立完成的，学位论文的知识产权属于山西大学。如果今后以其他单位名义发表与在读期间学位论文相关的内容，将承担法律责任。除文中已经注明引用的文献资料外，本学位论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写过的成果。作者签名年月日万方数据学位论文使用授权声明学位论文使用授权声明本人完全了解山西大学有关保留使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关机关或机构送交论文的复印件和电子文档，允许论文被查阅和借阅，可以采用影印缩印或扫描等手段保存汇编学位论文。同意山西大学可以用不同方式在。
10、中文摘要当光频电磁波照射在金属和电介质的分界面时，会使分布在金属表面的自由电子发生集体振荡现象，形成表面等离子体。由于这种共振耦合会使得大量的光子能量转化为自由电子的振荡能量，从而形成了对光的强烈吸收。借助于表面等离子体，人们有望在亚波长量级上制作出表面等离子体光吸收器，它可以用于太阳能电池光子回路传感器滤波器成像和热辐射探测等方面。如何提高表面等离子体光吸收器的吸收效率，是本文主要的研究课题。论文具体内容如下介绍了光吸收器表面等离子体光吸收器和表面等离子体光栅光吸收器的概念，概述了组合形貌为不规则型的表面等离子体光吸收器的研究进展，详细综述了表面等离子体光栅光吸收器的研究现状。介绍了作者设计的结构渐变的二维表面等离子体光栅光吸收器的结构模型以及几何参数和介电常数的设置，介绍了二维时域有限差分法，介绍了反射率的计算方法。详。
11、单元内的电场分布情况图，图内可以观察到若干个等离子体共振节点。万方数据结构渐变的二维表面等离子体光栅光吸收器图裸金属金基质表面等离子体光栅结构模型及其结构参数示意图。入射光取，光栅吸收器参数取,.,.时，个光栅单元内的电场强度分布图。金基质反射率。表示第二个等离子体共振节点到沟槽顶部的距离。年，小组在以前简单的光栅基础上，制作了种三维结构的光栅吸收器，如图所示，以金属银作为基板，横向和纵向的槽宽均为，每个单元宽均为，槽深为，是入射光的入射角，这是种典型的表面组合形貌为规则型的表面等离子体光吸收器。当入射光垂直入射时，这种结构较为复杂的吸收器，对波长较小的可见光，具有很好的吸收效果，如图，其对紫光波段附近的可见光，吸收率在以上。图三维表面等离子体光栅结构示意图。平面波垂直入射时，吸收器对附近的光波吸收情况。光栅单元,槽宽,槽。
12、金属铂表面上制造出的纳米量级的几何形貌，这种表面可以对从紫外到红外范围的入射光进行有效的吸收。图是他们使用扫描电子显微镜检查法拍摄的组吸收器表面俯视照片。图是普通金属铂表面和经过飞秒激光致黑的金属铂表面的反射谱线的对比图。可以看出，在很宽的波长范围内，经过飞秒激光致黑的金属铂表面的反射率在以下。万方数据第章绪论图扫描显微镜下的不规则表面等离子体表面。飞秒激光致黑前后铂金属表面的反射率对比图。通过上述两个典型的例子可以看出对于非规则型表面等离子体吸收器来说，高吸收效率所对应的带宽较宽，但是对于在金属表面上形成的几何形貌的细节的表述和再现几乎是不可能的。为了克服上述困难，人们开始研究规则型表面等离子体光吸收器。对这种吸收器的金属表面上，形成的几何形貌的细节的表述和再现都很容易。随着纳米制造技术和表面等离子体技术的进步，各种规则。
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