【摘 要】
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人工表面等离激元(Designer surface plasmons,Designer SPs)是一种存在于结构化金属表面的电磁模式,能够打破衍射极限的限制,显著减小器件的尺寸。人工传导表面等离激元(Des
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人工表面等离激元(Designer surface plasmons,Designer SPs)是一种存在于结构化金属表面的电磁模式,能够打破衍射极限的限制,显著减小器件的尺寸。人工传导表面等离激元(Designer surface plasmon polaritons,Designer SPPs)以及人工局域表面等离激元(Designer localized surface plasmons,Designer LSPs)在天线、器件和传感等方面具有广泛应用。本论文主要围绕人工表面等离激元的近远场调控及应用展开研究,主要研究内容及成果概括如下:第一.设计了一种基于人工SPPs的高方向性超表面天线,通过控制人工SPPs结构的调制参数,实现了一种将人工SPPs与空间辐射波高效转换的结构紧凑的人工SPPs天线。第二.提出了一种基于刻槽金属环的电调控人工LSPs谐振器,通过在开缝处加载开关二极管和变容二极管灵活控制其模式分布,在我们所知范围内,首次实现了人工LSPs电调控。第三.设计了一种基于人工LSPs的电调控带通滤波器,通过在刻槽环缝隙处加载开关二极管和变容二极管分别实现了带通滤波器通带的电子可开关和连续可调。第四.提出了一种基于人工LSPs的微流体乙醇传感器,利用带缝隙的刻槽环上人工LSPs对周围环境变化敏感的特性,实现了一种多频带、小尺寸、高灵敏度的乙醇溶液传感器。
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