基于淺槽周期表面結(jié)構(gòu)上的太赫茲表面等離子體激元的研究.pdf

1、本文主要對(duì)金屬表面淺槽周期結(jié)構(gòu)上的太赫茲表面等離子體激元進(jìn)行了研究。首先對(duì)金屬表面一維周期V形槽結(jié)構(gòu)所支持的人工表面等離子體模式進(jìn)行了研究，分析了結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)改變對(duì)表面電磁模式的色散特性、損耗以及場(chǎng)約束的影響，證明了金屬表面的等離子體頻率完全由表面結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù)所決定，而且其表面模式的傳播特性主要受V形槽的刻槽深度的影響，而刻槽的寬度對(duì)SSPPs的特性的影響很小。在實(shí)際應(yīng)用中，周期凹槽的深度往往會(huì)受到金屬表面厚度的限制，基于淺的周期凹

2、槽結(jié)構(gòu)所支持的人工表面等離子模式的特性，將有助于設(shè)計(jì)出基于淺的周期凹槽結(jié)構(gòu)的等離子器件，因此具有十分重要的意義。接著，對(duì)一維周期刻槽的橫截面結(jié)構(gòu)的改變對(duì)人工表面等離子模式的影響進(jìn)行了研究。研究顯示，SSPPs的漸近頻率對(duì)刻槽的橫截面結(jié)構(gòu)很敏感。增大刻槽的底部寬度，可以有效的降低金屬表面等離子頻率。相對(duì)于喇叭形槽和垂直槽，橫截面結(jié)構(gòu)為梯形的金屬表面結(jié)構(gòu)具有更好的場(chǎng)約束。為了更好的了解梯形槽結(jié)構(gòu)所支持的SSPPs的特性，并進(jìn)一步對(duì)三種不同橫

3、截面結(jié)構(gòu)的周期凹槽（喇叭槽、垂直槽、梯形槽）的表面結(jié)構(gòu)進(jìn)行細(xì)致的研究。另外還分析了太赫茲波段金屬的吸收損耗對(duì)梯形槽上SSPPs的影響，并對(duì)該表面結(jié)構(gòu)的導(dǎo)波能力進(jìn)行了驗(yàn)證。最后對(duì)介質(zhì)填充淺槽周期結(jié)構(gòu)表面上的SSPPs開(kāi)展了研究。通過(guò)對(duì)周期淺槽內(nèi)介質(zhì)為空氣、聚乙烯、硅三種情況下的SSPPs特性進(jìn)行分析，得出了在刻槽內(nèi)填充高介電常數(shù)的介質(zhì)（聚乙烯和硅），也可以有效降低SSPPs的漸近頻率，增強(qiáng)金屬表面對(duì)場(chǎng)的約束能力，并通過(guò)數(shù)值計(jì)算，表明了填充