表面等离激元超表面的Fano共振的激发与应用研究

来源 :湖南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:roycetang
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
表面等离子体(SP)是外部入射光波和金属表面上的自由电子耦合的电磁波,产生在金属和介质表面并向前传播。由于人工设计的结构具有激烈的电磁耦合效应,所以呈现出非常优越的光学性能,如诱导透明特性、Fano共振、隐身特性、负的折射率和透射增强等。但是对于实现单一的诱导透明和Fano共振等现象严重限制光学领域的发展。在实际应用中,渴望能够实现高品质多频域等离子体诱导透明和共振现象。本文通过调制等离子体模式的耦合与激发,实现多频域高品质因数的诱导透明和Fano共振现象,主要工作内容如下:我们首先在理论和数值上证明了三维超材料实现多光谱等离子体激元诱导透明(PIT)。通过移动垂直中间纳米棒来破坏结构对称性,该结构呈现单光谱或双光谱PIT窗口。同时移动底部纳米棒,该结构在He-Ne,红宝石Cr3+和Kr激光波长处展示多光谱PIT窗口。准静态相互作用模型揭示了纳米棒之间的近场耦合强度随着纳米棒的运动而增加。这项工作提供了一种在易于制造的纳米结构中获得多光谱PIT的方法。为了提高光谱的品质因数,我们在集成的单暗模式混合超材料波导结构中展示了多个Fano共振。采用对称的结构,该结构展示出双尖锐Fano峰。通过打破结构对称性,中间垂直金纳米线上的四极模式被激发,并且通过衍射波和明-暗模式的近场耦合进一步导致多个Fano共振。基于上述特性,我们展示了一个高Q因子折射率传感器,其品质因数值为330和281。有趣地是,通过在金属表面上覆盖硅层,这些Fano峰值的Q因子可以增加到1357和361,以改善传感性能。本文提供了一种获得多个高Q因子Fano共振的方法,这种共振可以拓宽生化传感器中制造装置的通道。最后,我们基于混合超材料波导(HMW)结构设计和数值分析高Q多Fano共振特性,该结构由放置在介电板波导上的T形金切割线组成。相比上述两个工作,这个是在对称性没有打破的混合超材料波导结构实现的高Q的多谱线Fano共振。三能级等离子体系统和平板波导理论解释了明显的Fano行为的物理起源。最大的Q因子达到547,峰值C的调制深度可以达到近100%,这可以很好地实现Fano开关功能。结合狭窄的光谱线和大的近场局域,我们展示了一种光学折射率传感器件,品质因数Q为188和灵敏度为4920 nm/RIU。这项工作提供了一种获得多个高Q因子Fano共振的方法,这可以拓宽生化传感器,光学开关中制造器件的通道。
其他文献
目的:观察肾阴虚型早发性卵巢功能不全的患者在应用中医外治法之穴位贴敷保巢贴联合左归饮加减方治疗后的临床疗效,与单纯运用中药左归饮加减治疗相比,通过比较治疗前后POI中医症状评价量,KI总积分及血FSH、LH、E2、AMH的变化、B超观察到的卵巢窦状卵泡个数的变化,希望该法能为临床治疗提供更佳的治疗方案,能够改善患者的生活质量,提高受孕率。方法:通过选取年龄最小20岁,最大40岁诊断相符的2017年
学位
近年来纤维型人工肌肉由于其优秀的驱动性能和广阔的应用前景备受关注,并取得了令人兴奋的进展。水凝胶材料特有的软和湿的性能以及良好的生物相容性使得越来越多的基于水凝
学位
化学修饰一直是富勒烯化学的主要研究方向之一,在过去的三十多年里,大量结构新颖的富勒烯衍生物已经被合成与报道,它们在光电材料、纳米材料和生物医药等领域具有巨大的潜在应用价值。因此,用简便高效的方法来合成结构新颖的富勒烯衍生物具有重要的研究意义。本论文紧紧围绕富勒烯的官能化开展了两部分研究工作。首先在已制备的N-未取代富勒烯吡咯烷基础上对其进行N-烷基化反应,随着酮或芳基硼酸化合物的加入,得到了一系列
目的应用表面肌电图观察和记录神经肌肉电刺激结合中医针刺对脑卒中后吞咽障碍的临床治疗效果,为脑卒中后吞咽障碍的治疗提供有效可行的方法。方法选择120例符合纳入标准的患者,随机分为电刺激组、针刺组、结合组。在研究过程中,脱落10例,共完成110例,电刺激组37例,针刺组36例,结合组37例。电刺激组行神经肌肉电刺激治疗,每天1次,每次30分钟,10天为一个疗程,共2个疗程,疗程中间休息1天。针刺组行中
伴随全球化和信息化趋势的到来,我国如今的道德教育对人才培育的任务也是越来越繁重,培育社会中有用的人才是我国道德教育的重要任务和明确主题。马克思人学思想是以人为本的理论,它在关于人的主体性、人的本质、人的需要、人的价值、人的发展等方面,这些在马克思主义的经典著作中都可以找到相关的论述,马克思人学思想和道德教育的落脚点都是以人为主,从这一点上看来,这是马克思人学思想和道德教育结合起来的关键所在,这两者
最优化理论与算法广泛应用于工程设计、金融分析、生产生活等诸多领域。共轭梯度法因其迭代形式简单、所需存储内存较小、数值有效性优良等特点,成为解决无约束优化问题的最有效方法之一。子空间技术无须在每次迭代都进行大规模子问题的求解,只需要选择低维子空间和在所选空间上求解子问题即可。随着对非线性共轭梯度法和子空间技术的深入研究,学者们尝试将子空间技术应用于共轭梯度法,即子空间极小化共轭梯度法,进而提高共轭梯
针对太行山山前平原中北部地区水资源极度匮乏、热量资源不足、土壤养分不均衡、自然灾害频发、农机农艺融合差和与新型经营主体结合不够紧密的问题,“十三五”国家重点研发计划项目“粮食丰产工程”在该地区集成了麦玉光热资源高效利用关键技术体系。该技术体系以“丰产、增效和绿色”为目标,面向规模化生产的新型经营主体进行示范和推广。本研究在新乐市中同村进行大田对比试验,对比分析该技术体系与传统技术的小麦、玉米生产的
背景:OTA是赭曲霉毒素中毒性最强,在自然界分布最广泛的毒素,属烈性的肾脏毒素和肝脏毒素,它的毒性仅次于黄曲霉毒素,并且慢性接触低剂量的OTA可能比急性接触高剂量的OTA对机体更具毒性作用。我国饲料普遍受到霉菌毒素的污染,OTA是危害养殖业的常见霉菌毒素之一,动物长期饲喂含OTA的饲料,会发生急性或慢性中毒、免疫抑制、神经症状等,对人类健康和动物福利影响重大。虾青素是类胡萝卜素的酮式含氧衍生物,是