【摘要】基于半导体材料的直接将太阳能转化为化学能的光催化技术，正受到人们越来越多的关注。在众多半导体材料中，二氧化钛(TiO2)具有化学性质稳定、价廉、无毒等优点，成为了目前应用最为广泛的一种光催化材料。如何解决TiO2光谱响应范围窄的问题，已经成为相关领域的热点研究之一。在本论文中，我们制备了不同结构形式的金属/TiO2复合薄膜，利用金属的等离激元共振效应获得了增强的可见光光催化性能。具体的研究 […]

【摘要】随着微加工技术和纳米技术的迅速发展,表面等离子体技术在光电子器件的微型化和集成化上得到了广泛应用,受到了物理、化学、生物、以及医学等多个领域人士的极大关注。局域表面等离子体(LSPs)由于具有独特的传播、激发、以及表面电磁场的局域增强特性,使得其在各个领域的应用有着显著的优势。因此,对纳米颗粒制备及局域表面等离子体激元共振特性及其应用进行研究具有十分重要的意义。本论文工作分成以下两个内容1 […]

【摘要】由于金属纳米结构具有将入射光能量汇聚于小于光斑衍射极限的纳米尺度范围的特性,并进一步为在该空间尺度下实现对光的操纵提供了可能,这一领域的有关工作在近十多年来逐渐成为了国际上研究的热点。我们在借鉴近年来国际上已发表的研究工作的基础上,重点针对一些特殊金属纳米结构表面等离激元的特性进行了有关的研究工作。本文中所介绍的工作如下：1)暗场光学实验平台的搭建。通过将暗场倒置显微镜与光谱仪连用,实现单 […]

【摘要】本文主要研究利用金属表面等离激元实现对光传播的调控,重点讨论了金属纳米棒阵列的超分辨成像、纳米光学天线和等离激元诱导透明现象,具体如下：1、金属纳米棒阵列在可见及近红外的超分辨成像通过有限元数值仿真,发现表面等离激元共振引起的表面电场增强不利于纳米金属棒阵列的超分辨成像。为了获取最佳分辨率,纳米金属棒应避免发生共振。对于纳米金属线阵列,由于线较长,在所讨论的可见光及近红外区域不存在纵向表面 […]

【摘要】表面等离激元(SurfacePlasmonPolaritons,SPP)能够有效地将光场压缩到超衍射极限以下,是实现纳米尺度光操控及其高集成光子回路的有效途径。表面等离激元光学(plasmonics)及基于SPP的新型功能器件及集成技术已成为当前非常前沿和热门的研究领域之一。金属银纳米线是激发、传输SPP最实用、最基本的单元结构,基于此可构筑各种功能独特的表面等离激元光子器件及其集成回路, […]

【摘要】表面等离激元(SurfacePlasmonPolaritons,SPPs)作为在金属和介质界面传播的电磁场表面波模式,是由于金属中高密度的自由电子气在入射光电场的激发下集体振荡形成的。其具有高度的近场增强效应、超衍射极限的光场局域性及对介电环境的高度敏感性等。利用SPPs这些不同于传统光子模式的特性,可以增强光与物质的相互作用,如增强太阳能电池中的光吸收、增强光学非线性效应等；因此在各种微 […]

【摘要】表面等离极化激元(SurfacePlasmonPolaritons,SPPs)是外部电磁场(光波)诱导金属表面自由电子发生集体共振,从而产生沿金属-介质界面传输的电磁振荡波。SPPs的传播常数以及SPPs在模型结构附近激发电场等都与结构参数和形貌特征有着密切的关系。近年来,一系列研究现象揭示表面等离极化激元具有丰富而独特的电磁场性质,这些独特性质是由于表而等离极化激元与金属微纳结构体系相结 […]

【摘要】得益于纳米技术的日益发展,金属纳米结构中的表面等离激元(surfaceplasmon,SP)已经成为当前物理学、化学、材料科学、信息科学、生物学等学科及其交叉领域的研究热点之一。SP研究正逐步发展成为一门新的科学,即表面等离激元学(plasmonics)。论文首先主要从实验和理论两方面研究了介电／金属核／壳纳米颗粒(金属纳米球壳)排列而成的二维周期性阵列中局域LSP共振及其相互耦合产生的一 […]

【摘要】自1845年M.Faraday发现磁光Faraday效应以来已有169年,期间人们又发现了各种磁与光相互作用的现象,如Kerr效应、Zeeman效应、光磁效应等,而且关于磁光效应的应用也越来越多,比如磁光显微镜、光纤隔断器等。最近几十年来,由于光学的一门分支等离激元学的发展,以及纳米制备技术的进步,磁光学与等离激元学相互交融,逐渐发展出一门新兴的,以研究材料中磁性与等离激元性质相互作用为主 […]

【摘要】本论文将介绍基于液晶技术的一系列光无源器件的研究和开发。我们利用液晶的电控可调性,通过理论模拟和光学设计,完成了单通道可调光衰减器、双向可调多通道光隔离器以及40通道/100GHz通道间隔的波长阻隔器的研究开发。1.我们讨论了液晶的电控双折射效应以及液晶对于透射光强进行调制的原理。应用了液晶双折射率电控可调的特性,提出了一种可调光衰减器的设计方案。分析了由于液晶分子的表面铆定作用而产生的剩 […]