一、介质光栅导模共振耦合波分析（论文文献综述）
武刚[1]（2021）在《光通信系统中亚波长光栅分束器及屋形谐振腔的研究》文中认为伴随着5G、云计算、大数据和人工智等IT技术的迅速发展,作为其主要支撑的光通信技术也迎来了新的变革与挑战。为了实现更高的数据传输速率,光通信系统中各类光模块和光器件性能大幅提升,并逐渐向小型化、高速化、集成化的方向发展。其中,硅基亚波长光栅因其卓越的光学衍射特性,被广泛应用于激光器、光探测器、耦合器、滤波器、传感器等光电子器件中,并可利用它们实现更为复杂的光子集成电路。此外,基于高品质因子微腔的多种功能器件的出现,极大地推动了光子集成和光子芯片等领域的发展。本文主要围绕亚波长光栅分束器及一种屋形光学谐振腔展开理论分析及实验研究,主要的创新点和研究成果如下:1.研究了非周期亚波长光栅的衍射光波前相位控制特性,提出了透射光为平行光束的一维亚波长光栅功率分束器,设计了偏转角分别为15°和30°、功率比为1:2的1×2功率分束器,仿真得到分束后两光束的偏转角分别为14.4°和29.5°,功率比约为1:1.87,与设计值基本相符。此外,还提出了一维亚波长光栅合束器、透射光为会聚光束的一维亚波长光栅功率分束器、一维亚波长光栅双焦透镜等结构,并对这些器件的性能进行仿真验证。2.提出了基于双层结构一维条形亚波长光栅的偏振分束器,设计了焦距40μm,能够实现波长1.55μm、垂直入射的TM偏振光反射会聚、TE偏振光透射会聚的偏振分束器。仿真得到的TM反射光束焦距为40 μm,焦点处光场强度的半高全宽约1.88 μm,总反射率为90.8%;TE透射光束焦距为38.3 μm,焦点处光场强度的半高全宽约1.7 μm,总透射率为82.4%。该器件能够很好地实现两种正交偏振态的分离,并使分束后的光束各自会聚。3.提出了基于二维块状亚波长光栅的1×N功率分束器,理论分析中,设计了焦距为10 μm的透射型1×3和1×4功率分束器,仿真得到二者的焦距分别为9.5 μm和9.7 μm,总透射率分别为89%和87.2%,焦平面上各会聚点光场强度的半高全宽均小于2 μm。实际使用中,在SOI晶片上制备了焦距为150μm、半径为216 μm的圆形1×3功率分束器和边长为370 μm的方形1×4功率分束器,测量得到两功率分束器的焦距约为170 μm,焦平面上会聚光斑轮廓清晰。4.提出了基于二维块状亚波长光栅的柱面透镜、柱面反射镜和柱面分束透镜。理论分析中,设计了焦距为6 μm的凸柱面透镜和凹柱面反射镜,仿真得到二者的焦距分别为5.85 μm和5.6μm,两线状会聚光斑光场强度的半高全宽分别为0.82μm和1.08 μm。实际使用中,制备了周期为0.6 μm、焦距为250μm、面积为400 μm×400 μμm的亚波长光栅凸柱面透镜,在600 μm处测得透射光束的线状远场图像,两正交方向光斑光场强度的半高全宽分别为250 μm和680 μm。当改变入射光的偏振方向时,线状光斑的归一化强度保持不变,表明基于二维亚波长光栅的柱面透镜具有低的偏振敏感性。此外,还制备了 1×2柱面分束透镜,并对其衍射特性进行测试。5.提出了基于二维块状亚波长光栅的光束偏转器,理论分析中,设计了面积为7.8μm×7.8 μm、偏转角分量为α=30°（光束在光栅平面内投影与χ轴的夹角）、β=30°（光束与z轴夹角）的光束偏转器,仿真得到光束偏转角α和β分别为31.4°和29.5°。实际使用中,制备了面积为400μm×400 μm、两偏转角分量均为30°的光束偏转器,测量得到两偏转角分量分别为α测=29.5°、β测=29.6°,实现了对平行光束精确的偏转控制。6.与他人合作提出并实现了与亚波长光栅功率分束器混合集成、对称分布的三单元/四单元单行载流子光探测器阵列。在-2V偏压下,测量得到与1×3光栅功率分束器集成的三单元光探测器阵列的最大射频输出功率为11.5 dBm@15 GHz,饱和光电流为70 mA@15 GHz;与1×4光栅功率分束器集成的四单元光探测器阵列的最大射频输出功率为13.1 dBm@15 GHz,饱和光电流为91 mA@15 GHz。和相同结构的单个单行载流子光探测器相比,饱和特性有较大的提升。7.提出了一种由非平行反射镜构成的屋形光学谐振腔,分析了不同区域入射光束的谐振条件,仿真得到顶部反射镜倾角为1°、高度为4.468μm、宽度为14.976μm的屋形谐振腔TE20,1模线宽小于0.008 nm,品质因子不小于1.938×105。与具有相同尺寸参数的平行平面腔相比,屋形谐振腔能够将光场限制在更小的区域,实现了更小的光谱线宽、更高的品质因子和更小的模式体积。此外,还提出一种扩展结构的锥顶形光学谐振腔,并对其谐振特性进行了理论分析。
刘伟[2]（2021）在《基于多层介质复合结构的高品质因子共振模式及其耦合特性研究》文中认为高品质因子耦合共振器在滤波、传感、敏感探测以及纳米激光光源等领域具有重要应用价值,已成为当前纳米光子学及光电子器件研究的重要前沿领域之一。高品质因子共振模式具有高度的空间局域性、频率选择性及寿命,可有效增强光与物质的相互作用。传统方法产生高品质因子光学模式的物理机制主要包括:表面等离激元共振、表面晶格共振、法诺共振和多极子共振等。近些年来,基于拓扑光子态与准连续域束缚态的高品质因子共振模式蓬勃发展,由于其分别具有对器件缺陷良好的鲁棒性和超高品质因子等优良特性,在光学滤波、传感、探测、光信息存储、纳米光源等领域有着广阔的应用前景。本文结合数值仿真与理论计算,分别对一维光子晶体异质结构中的拓扑光子模式与复合亚光栅结构中的连续域束缚态进行了系统研究。本文主要内容如下:（1）设计了一种含石墨烯的一维光子晶体强耦合异质结构。通过光子晶体能带以及Zak相位计算证明了该耦合体系中存在拓扑光子界面模式,在此基础上,系统研究了高品质因子拓扑光子态与Tamm等离激元在可见光波段的纵向强耦合特性。研究表明,拓扑光子态和Tamm等离激元模式的共振波长可以通过几何参数进行单独调控。在共振频率零失谐条件下,拓扑光子态和Tamm等离激元模式可以产生强耦合,获得拉比劈裂能量达96.8me V的完美光吸收。此外,强耦合杂化模式具有对光场偏振无依赖特点,其共振波长可在大角度范围内进行动态调控,光吸收率均能保持95%以上,具有恒定的频率间隔。（2）设计了一种全介质高品质因子的亚光栅共振结构。通过打破三光栅结构的对称性,系统研究了结构的光谱响应对结构参数的依赖关系,研究发现该共振结构可实现光学连续域束缚态。利用准连续域束缚态,在3.7微米中红外波段实现了高品质因子的完美反射滤波效应,其线宽小于Δλ=0.3 nm,品质因子高达5.3×104。研究发现,准连续束缚态光栅导模共振波长及品质因子可以通过几何参数和入射角度进行灵活调控。该工作的相关研究结果在滤波、高灵敏传感与探测、发光器件等领域具有重要应用。
解为强[3]（2021）在《基于氮化硼/光栅复合结构的光学共振与模式耦合特性研究》文中提出六方氮化硼具有天然的双曲色散特性。中红外波段,氮化硼可激发双曲声子激元并具有双曲色散,使其在红外超分辨聚焦、成像等领域显示出巨大应用潜力。由于六方氮化硼双曲声子激元具有大波矢,采用自由传播的传播波激发效率较低。通常借助光学模式的耦合效应来提高其吸收率,增强光与物质的相互作用。近年来,六方氮化硼声子激元及其耦合特性的研究已成为纳米光子学的热点领域,在光电探测、超分辨率成像、光开关、光学传感等光电子器件中具有重要应用价值。本文结合数值仿真与严格的理论分析,系统研究了基于六方氮化硼/光栅复合结构的光学共振与模式耦合特性,设计了三种模式耦合体系,分析了其模式耦合及其调控的物理机制,主要工作如下:（1）设计了氮化硼/深金属光栅耦合共振结构,研究了中红外波段深金属光栅磁激元与氮化硼薄膜声子激元的模式耦合特性。研究结果表明,磁激元与声子激元可产生强耦合,实现40.7 me V的强Rabi劈裂以及双通道完美吸收;研究进一步发现,该耦合体系强耦合模式的共振频率对入射角度和狭缝宽度具有显着的鲁棒性,耦合杂化模式的模场分布具有显着差异性;上述研究结果将对片上高性能光电探测、传感、超分辨成像等器件的设计提供理论指导与方案。（2）设计了氮化硼薄膜/多层介质/金属衬底耦合共振结构,研究了中红外波段双曲声子激元与双Tamm等离激元之间的耦合效应。研究表明,氮化硼薄膜/多层介质界面可以激发声子Tamm等离激元,多层介质/金属可以激发金属Tamm等离激元。声子激元与双Tamm等离激元可以产生多模强耦合,进而实现双通道完美吸收及多区域场增强;此外,强耦合模式具有对入射角度的敏感特性;上述研究成果将在光电检测、开关、发光等激元器件领域具有应用潜力。（3）设计了二维四聚体介质光栅/金衬底共振结构,研究了近红外波段,四聚体介质光栅的共振吸收特性。数值研究结果表明,该共振体系可有效激发磁偶极共振,实现高品质因子、窄线宽的完美光学吸收效应。通过打破该阵列的结构对称性,研究了器件共振波长与吸收强度对入射光场偏振的依赖关系,实现了器件共振波长与场增强区域的主动调控;上述研究成果将为偏振可调谐光电器件设计提供了新思路。本文系统研究了基于六方氮化硼/光栅复合结构的光学共振与模式耦合特性,相关研究结果将为红外波段的光探测、传感、开关、光发射、纳米光学非线性器件的设计与实现提供理论支撑和新思路。
周雪颖[4]（2021）在《基于导模共振的光生物传感器研究》文中研究说明高灵敏的光学折射率传感器由于具有抗电磁干扰、非接触、非破坏以及能够实时监测和多路复用等特点,在低分子量检测如葡萄糖和生物素的抗体-抗原相互作用,腺嘌呤、胸腺嘧啶以及互补DNA链之间的结合反应等生物化学领域具有极大的应用前景,是近年来研究的热点问题之一。光生物导模共振传感器通过测量共振波长、角度、光强度和干涉相位来实现对被测样品的解析。由于导模共振耦合产生的入射波传输损失较小,借此可以实现谐振角或波长的超窄半高宽调制,从而实现高分辨的光学传感。本文通过运用等效介质理论、严格耦合波法以及时域有限差分法对导模共振的特性进行了研究,在此基础上,对不同种结构的亚波长光栅传感器的灵敏度和分辨率进行了对比分析,主要包括:研究了一种用于高灵敏角度/折射率传感的亚波长光栅。研究了光栅周期、厚度对导模共振耦合的影响。发现增大共振入射角,该传感器的灵敏度显着提高且同时该光栅的有效折射率亦随入射角的变化而变化。在固定入射波长扫描共振入射角的情形下,计算结果表明,传感器的灵敏度主要取决于光栅周期,而分辨率则由改变光栅膜厚度来控制。在周期和厚度依次得到优化后,获得的平均灵敏度为249.7°/RIU,分辨率～0.1°-0.3°;该光栅传感器的性能优于表面等离子体共振传感器。提出了一种三明治结构的复合亚波长光栅折射率传感器,并对其在灵敏度、分辨率和信噪比等方面进行了优化。中间夹层为低折射率光栅层,两侧设置高折射率光栅层。计算结果表明,该三明治的光栅传感器其灵敏度主要与光栅周期有关,调节低折射率光栅层的厚度和位置可以提高分辨率和信噪比。在优化了光栅周期、厚度和位置后,给出的平均传感灵敏度约为274°/RIU,分辨率～0.1°-0.15°,旁带反射率～1%,具有较高的信噪比。设计了一种由金属基底上的介电薄膜来支撑的表面浮雕光栅结构,证明了该结构可用于高品质因子光学折射率传感。研究了光栅周期、厚度、基底厚度和介电膜厚度对传感器共振耦合的影响。计算结果表明,该结构的传感器灵敏度主要由周期决定,而分辨率则由光栅基底的厚度控制,并且可通过调节介电膜的厚度来进一步提高分辨率。在优化了周期和厚度后,灵敏度约为110°/RIU,而分辨率可达到0.00003°。
任思贤[5]（2021）在《彩色偏振滤光片的性能研究》文中认为基于亚波长光栅的纳米结构偏振和滤光器件具有诸多优点:首先,其体积小,易于集成,常被用在光路中以减小整个光学系统的体积;其次,结构简单,易于加工,可利用微纳米制造技术进行制备;最后,还具有光能利用率高、带宽可调的优点,使得其在绿色纳米印刷和安全防伪等领域具有广泛的应用前景。本文采用严格耦合波分析法（Rigorous Coupled Wave Analysis,RCWA）,对亚波长光栅结构中的光波共振机理进行了详细分析,根据显示和印刷领域对偏振和滤光器件的性能要求,设计了不同结构的彩色偏振滤光片。通过采用RSoft的Diffraction MOD模块对所设计的彩色偏振滤光片结构进行了系统的模拟和优化,给出三基色彩色像素化偏振片优化的结构参数。论文的主要研究工作如下:（1）设计了金属/介质纳米光栅结构的彩色偏振片。相比于传统亚波长单层金属光栅较差的滤光性能以及偏振特性,本文提出的新型亚波长单层金属光栅结构可以有效提高器件的偏振滤光特性。其结构简单,制备容易,仅需在原有单层金属光栅上加工一层高折射率介质光栅。计算结果显示具有高折射率介质光栅层的亚波长单层金属光栅的性能获得有效改善。该器件结构只允许横向磁偏振光的透射,且仅需调整周期参数即可获得不同的颜色,从而得到各种颜色丰富的调色板。针对典型的三基色来说,蓝色、绿色和红色偏振滤光片的透射效率分别为74.7%、87.9%和84.5%。此外,所设计的三色滤光片的半峰宽小于58nm,具有较高的色饱和度。理论分析表明,腔模和导模谐振是金属/介质纳米光栅结构产生彩色偏振滤光的主要因素。（2）设计了双层金属纳米光栅结构的彩色滤光片。金属光栅层选择何种金属材料对器件的彩色滤光性能具有很大的影响。本文计算比较了铝（Al）和银（Ag）两种金属材料制成的双层金属光栅,结果显示:Al双层金属光栅其在蓝绿光波段滤光性能较好,偏振片的透射效率为68.2%;Ag双层金属光栅对红光的滤光更好,其透射率达到了 63.3%。（3）本文着重研究了两种不同亚波长光栅滤光器件的彩色滤光能力,在详细研究探讨几何结构参数对滤光器件的性能影响的基础上,还进一步研究了色饱和度和色域,为了更直观地表征其彩色滤光能力,本文将随光栅线宽和光栅间隔变化的光点的颜色坐标在CIE 1931色度坐标上进行了详细表征,并将这一系列光点的颜色坐标制作成色卡图,为后期实验制备提供了理论指导,并为新型微纳结构色器件的设计提供了新的可供借鉴的技术路径。
李庭伟[6]（2020）在《单层石墨烯古斯—汉森位移增强的研究》文中进行了进一步梳理古斯-汉森位移（Goos-H（?）nchen shift,GH shift）是指入射光束在界面反射和透射时,实际反射光束和透射光束相对于几何光学预测的位置会产生一小段的横向偏移。近年来,单层石墨烯优越的力学、热学、光学及电学等性质使其迅速成为研究热点,它的出现为研究GH位移开辟了一个新方向。本文利用严格耦合波分析法和静态相位法系统地分析了基于单层石墨烯复合结构的古斯-汉森位移。本文的主要研究工作如下:首先,设计了一种基于单层石墨烯和一维介电光栅的复合结构,研究结果表明该结构可以使入射横磁波的GH位移达500l。同时,我们揭示了复合结构GH位移的增强来源于一维介电光栅导模共振的激发。此外,通过调节单层石墨烯的化学势,能够使GH位移超过900l;通过改变光栅的几何参数,能够实现在不同入射角度下GH位移的增强。该研究结果为增强其它二维层状材料的GH位移提供了一种新方案。其次,设计了一种基于单层石墨烯和一维光子晶体的复合结构,研究结果表明电磁波射入该结构的GH位移达80l。接着我们揭示了复合结构GH位移的增强源于一维光子晶体结构增强了单层石墨烯与光的相互作用,显着影响了复合结构反射率的变化的结果。进一步地,通过选择性地调节单层石墨烯的化学势,能够实现GH位移正负号的变换。此外,通过改变一维光子晶体的几何参数,可以实现在不同入射角度下GH位移的增强。研究结果对于利用石墨烯复合结构应用于新型光电传感器、光开关等方面具有理论指导意义。最后,设计了一种基于单层石墨烯、介电和金属的多层结构,研究结果表明该多层结构可以使入射横磁波产生巨大的负GH位移,可达-462l。与此同时,我们把产生巨大GH位移的原因归结于多层结构激发了金属表面等离激元。另外,通过调节单层石墨烯的化学势,可以实现GH位移进一步地增强和符号转换,最大正负位移分别可达947l和-2850l;通过改变多层结构的几何参数,不仅能够实现GH位移正负号的转换,还可实现在不同入射角度下增强GH位移。所设计的多层结构实现了GH位移的增强及符号转换,这为光电探测器、传感器等光学器件的设计与实现提供有益的指导和可行的方案。
林雨[7]（2020）在《基于柔性基底的超材料结构与光电特性调控研究》文中研究说明柔性智能光电子器件在未来显示、人工智能和生物医学等诸多科技领域具有巨大的应用潜力。当前,性能优异、轻薄便携且易于集成的柔性智能光电子器件的理论设计研究和实验加工制备技术的相对滞后已逐步成为阻碍相关技术领域进步的瓶颈。本文重点研究新型智能材料的电控光学特性,并将亚波长结构与新型智能材料相集成,通过理论设计、仿真模拟和微纳加工制备出相关器件,并进一步研究相关柔性智能光电子器件的调控机制及性能特征,从而为获得实用化的柔性光电子器件打下一定的基础。具体研究内容及创新成果如下:（1）研究了有机电致变色材料:聚3,4—乙撑二氧噻吩:聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）薄膜在不同还原态下的光学性能。首先使用旋涂法在惰性金属电极上制备了均匀致密的PEDOT:PSS薄膜,然后在含有钠离子的电化学电池中对其进行梯度的氧化和还原反应,采用计时电流法研究其电化学特性。最终,经过对PEDOT:PSS薄膜材质特有的双稳态性质加以运用,使用椭偏仪对不同反应状态下的PEDOT:PSS薄膜的在整个可见光波段（400-800nm）光学特性进行了研究,获得了材料在不同反应状态下的折射率和消光系数。电化学实验结果显示,不同的工作电压（相对于参比电极）可使PEDOT:PSS薄膜处于不同的反应状态。当在电化学电池中对PEDOT:PSS薄膜施加0.6 V工作电压,可使其处于完全氧化态,即0%还原态,当对其依次施加-0.6 V、-0.8 V、-1 V、-1.2 V、-1.4 V的工作电压,可使其分别处于20%、40%、60%V、80%、100%的还原状态。椭圆光谱数据显示,在PEDOT:PSS薄膜由氧化态向还原态转化的过程中,材料的折射率随材料还原程度的增加而递增,材料的消光系数则随材料还原程度的增加而上升。（2）理论设计并实验制备了一种柔性可调谐超构透镜。该器件由柔性基底、透明电极、金属纳米块阵列、PEDOT:PSS材料和凝胶电解质组成。理论计算和仿真结果表明,利用金属纳米块结构单元方位角旋转度数的梯度变化,可以获得（0-2π）的全相位延迟。当PEDOT:PSS层由氧化态转变为还原态时,具有不同旋转角的单元结构的透射相位均增加相同数值,而透射振幅均减小相同数值。根据该独特性质,我们应用于可见光波段的聚焦能量可调谐的超构透镜进行了理论设计。采用电子束曝光光刻技术、电子束蒸发镀膜技术、剥离工艺以及丝网印刷技术在柔性衬底上加工制备了该器件。最后自主设计和搭建测试光路对器件性能做了测试和分析。实验结果显示,该可调谐超构透镜可以有效的对入射光进行聚焦,并且可以通过施加较小（<2.5V）的工作电压实时动态的对其聚焦能量进行实时动态调控,调制深度可超过80%。该调控过程不会影响器件的其他聚焦性能,焦距、焦点位置、聚焦模式均保持不变,并且是完全可逆的,响应速度小于1.3 s,平均功耗低于2.1 mW。（3）理论设计并实验制备了一种柔性智能彩色显示屏。该器件由柔性基底、集成有波导模式光栅的透明电极、PEDOT:PSS材料和凝胶电解质组成。理论计算和仿真结果表明,由不同周期的波导模式光栅阵列构成的全介质超表面可以显示不同的颜色。利用电压来动态控制PEDOT:PSS薄膜材料光学性质可以动态调控波导模式光栅阵列周围的介电环境,使其与入射电磁波共振模式发生改变,就可以“开启”或“关断”波导模式光栅阵列的颜色显示性能,由此可以实现彩色动态显示效果。利用电子束曝光光刻、激光直写光刻、感应耦合等离子刻蚀、丝网印刷以及刮涂等工艺在超薄的柔性衬底上加工制备了相关器件,自主搭建测试光路对器件性能做了测试和分析,并拍摄了相关动态显示视频。实验结果表明,该器件可以有效的显示各种颜色以及各种图案,当施加-1.5 V的工作电压使PEDOT:PSS膜处于氧化状态时,即器件处于“开”状态时,器件单元具有良好的彩色显示特性,可以同时显示红、橙、黄、绿、青、蓝等不同颜色,绝对反射率在12%到28%之间。而当施加2.5 V的工作电压使PEDOT:PSS膜处于还原状态,即器件处于“关”状态时,器件在整个可见波段的反射率几乎为零,意味着没有颜色显示出来,调制深度可以达到78%-90%该过程是完全可逆的且具有良好的循环特性。（4）提出并理论设计了一种基于柔性衬底和全介质超表面的高效超宽带反射式分束器。该器件由二氧化钛纳米圆柱阵列和叠层高效反射器组成。仿真计算结果表明所设计的全介质分束器具有出色的异常反射能力,能够在70 nm带宽（490-560 nm）范围内实现效率高于90%分束效果,尤其是在某些波长（530 nm）下,已经可以实现高于94%的转换效率。提出并理论设计了一种基于柔性衬底和二氧化钛纳米圆柱阵列的全介质透射式高效分束器,工作在可见光波段（532 nm）。数值仿真结果显示该分束器具有出色的异常透射能力,能量转换效率高达90%以上。提出并理论设计了一种基于柔性衬底、PEDOT:PSS和二氧化钛纳米圆柱阵列的透射式全介质可调谐分束器,工作在可见光波段（532 nm）。数值仿真结果显示通过电压可以在保持分束效果的前提下,动态调控该分束器的能量转换效率,能量转换效率的调制深度可达78%。
李采彧[8]（2019）在《基于亚波长介质光栅的导模共振滤光片的研究》文中认为导模共振滤光片具有很好的光谱性质,带宽窄、衍射率高和大范围的高旁带抑制率。并且结构简单,只有两层或三层,所以一直是光学领域关注的热点。基于亚波长介质光栅结构的导模共振滤光片具有优异的光学特性,在很多领域都有着很大的应用潜力和应用价值。本论文主要基于严格耦合波理论和等效介质理论对导模共振滤光片进行设计和仿真计算,利用有限时域差分法计算导模共振滤光片结构的电磁场分布,并基于电磁场分布对导模共振滤光片的特性进行分析。主要工作如下:1、根据两种基本的计算分析理论:严格耦合波理论和等效介质理论。基于布儒斯特减反射条件,设计了主动调控的波长可调导模共振滤光片。通过改变入射角来调控共振峰位置,从而在可见光范围内,我们可以设计出一个大范围波长可调谐的导模共振滤光片。2、基于导模共振滤光片的等效波导模型,分析了结构和材料的精致对称性以及材料折射率对导模共振滤光片光谱响应的影响。经过计算和模拟仿真,结果表明结构对称性对导模共振滤光片反射谱线的旁带抑制率有影响,且材料折射率对导模共振滤光片在可见光范围内所得到的共振峰个数有影响。从而更快更好地设计出符合要求的导模共振滤光片。3、改变入射角,计算相应角度下导模共振滤光片的光谱响应,得出了共振波长随入射角的变化规律以及半波宽随入射角的变化规律。基于有限时域差分法,计算了可见光范围内导模共振滤光片的电磁场分布,并基于各种情况下的导模共振滤光片的磁场分布,分析导模共振滤光片的特性。本研究所设计的可见光范围内波长可调谐的导模共振滤光片具有以下特点。（1）结构简单,光栅层夹在两个折射率为1.56的BaK5玻璃基底之间,材料折射率精细对称,仅通过改变入射角便可调节导模共振滤光片的共振峰位置,从而实现主动调控,主动调控范围从491nm到690nm,可达到200nm;（2）改变入射角,不会影响导模共振滤光片的反射谱线的优良特性。随着入射角的改变,其反射谱线依然保持接近100%的反射率、小于0.56nm的带宽、350nm到900nm的旁带抑制范围以及几乎为0%的旁带反射率,可以满足大部分滤光片应用的要求。
谷雨[9]（2019）在《大面积偏振变色微纳结构与图案》文中进行了进一步梳理利用微纳结构对光波幅值、位相、偏振等一种或多种参数进行空间调制和变换,可产生选择性反射以及光变色效果,在防伪、加密等领域引起了广泛的关注。然而,目前基于微纳结构的反射型彩色滤光研究相对较少,且现有报道的反射型滤光片效率较低;此外,受目前现有制备工艺的限制,基于微纳米结构的彩色滤光片幅面小,需借助显微镜观察其颜色图案。为获得具有较高光能利用率的偏振变色滤波器件,并实现其大面积像素化光变色图案的快速制备,本论文设计了一种反射型偏振变色纳米结构,测量的反射率峰值达62.3%,并利用紫外连续变频干涉光刻系统制备了基于上述设计的大面积光变色图案。相关的研究工作如下:（1）设计了基于介质-金属-一维介质光栅的微纳结构,分析了结构参量变化对反射光谱特性的影响,给出优化的结构参数。在此基础上,通过仅改变光栅周期实现反射型三原色输出,并分析了结构的偏振变色效果与滤光原理。（2）制备了光栅周期分别为540 nm、360 nm和320 nm的样品,在TE偏振下实现了 RGB三原色的反射输出,峰值反射率达62.3%;制备了具有不同包裹介质层厚度的样品,当介质膜厚为100 nm时,结构具有良好的偏振变色效果与双通道效应。（3）利用紫外连续变频光刻系统制备了不同包裹介质层膜厚下的彩带结构,其光栅周期在250 nm-550 nm间变化。不同偏振态入射光下彩带结构的反射效果表明,随着光栅周期的变化各膜厚下的彩带结构反射颜色变化显着。（4）制备了包裹层介质膜厚分别为100 nm和150 nm的像素化图案,并拍摄了不同偏振态入射光下图案的反射颜色。制备的像素化图案具有很好的偏振变色特性与双通道效应,在密码学、防伪等领域有着广阔的应用前景。同时每一个图案的刻写只需15分钟左右,表明系统可以高效地实现大面积的彩色印刷。
卢希[10]（2019）在《基于双面亚波长光栅的高灵敏度折射率传感器》文中指出亚波长光栅和波导结构中的导模共振效应近年来以其独特的光谱特性得到了广泛关注,基于导模共振器件的应用设计的研究更是日益成熟。因其卓越的光学性能,通过将结合波导衍射光学、薄膜技术、微纳制造技术对导模共振元件进行设计和制备,导模共振元件已被运用到众多领域,尤其是光学工程仪器方面,如偏振系统、聚焦器件、光开关、高反射器件、滤波器、生物传感器和光学防伪器件。在相同的有效面积下,相比于传统的单光栅导模共振传感器,双光栅结构能够获得更窄的共振带宽,即更优良的检测性能。因此,本论文提出了一个由两个平行平面波导-光栅结构组成介质腔的折射率传感器,并对其展开了研究:文中以传感器的传感机理—导模共振效应为研究基础,探究了该效应发生的原理以及效应发生的条件,系统地研究了该共振结构的波导方程和共振时的位相态。对传感器中波导-光栅结构中的衍射问题的计算方法做了介绍。分别对等效介质理论、时域有限差分法和严格耦合波理论方法的演算过程进行阐述,为后文模拟计算提供理论基础。提出一种双面亚波长光栅折射率传感器,当用一可调谐波长的光源照射到该结构时,产生共振的波长处会在透射光谱中呈现窄带宽透射峰,通过对共振峰波长的位移确定待测折射率,实现高灵敏度的检测。本课题通过将两个波导-光栅间的复杂衍射问题建模为两个谐振器的耦合,利用耦合模理论对通过此双光栅结构的反射率进行研究,并用严格耦合波分析理论进行对传感器透射光谱的模拟计算。观察到传感器在波长1285 nm、1453 nm和1610 nm附近分别支持三个级次的共振模式,每个共振透射谱峰都有极窄的带宽、极高的透射效率以及低旁带响应。并得出归一化磁场振幅分布图,观察到波导区域磁场的高强度集中。并进行了结构参数的优化,得到该传感器在最佳参数下灵敏度可达497.83nm/RIU,品质因子可达551。介绍了波导-光栅结构制备中刻蚀和镀膜的这两个重要部分的几种制备方法,阐述了双面亚波长折射率传感器结构的制备过程。考虑到制备过程中可能产生的微小结构参数误差对传感器性能的影响,通过对结构参数变化下传感器灵敏度和品质因子的变化分析,得出保持传感器良好性能所允许的结构参数误差范围。
二、介质光栅导模共振耦合波分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、介质光栅导模共振耦合波分析（论文提纲范文）
（1）光通信系统中亚波长光栅分束器及屋形谐振腔的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.2 论文研究的意义 |
| 1.3 论文结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 亚波长光栅的研究进展及应用 |
| 2.1 基于亚波长光栅的高反射镜 |
| 2.2 基于亚波长光栅的抗反射表面 |
| 2.3 基于亚波长光栅的光波导 |
| 2.4 基于亚波长光栅的偏振控制器件 |
| 2.5 基于亚波长光栅的相位控制器件 |
| 2.6 基于亚波长光栅的耦合器 |
| 2.7 基于亚波长光栅的滤波器 |
| 2.8 亚波长光栅的应用前景 |
| 2.9 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 亚波长光栅的严格耦合波分析法及器件设计方法 |
| 3.1 周期结构亚波长光栅的严格耦合波分析法 |
| 3.1.1 一维条形周期结构亚波长光栅的严格耦合波分析 |
| 3.1.2 二维块状周期结构亚波长光栅的严格耦合波分析 |
| 3.2 基于亚波长光栅的光学器件设计方法 |
| 3.2.1 基于一维条形亚波长光栅的器件设计 |
| 3.2.2 基于二维块状亚波长光栅的器件设计 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 一维亚波长光栅分束器的研究 |
| 4.1 基于一维亚波长光栅的功率分束器 |
| 4.1.1 透射光为平行光束的功率分束器 |
| 4.1.2 基于一维亚波长光栅的合束器 |
| 4.1.3 透射光为会聚光束的功率分束器 |
| 4.1.4 一维条形亚波长光栅双焦透镜 |
| 4.2 基于一维亚波长光栅的偏振分束器 |
| 4.2.1 偏振分束器模型 |
| 4.2.2 偏振分束器的结构设计 |
| 4.2.3 偏振分束器的仿真验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 二维亚波长光栅分束器的研究 |
| 5.1 基于二维亚波长光栅的1×N功率分束器 |
| 5.1.1 具有会聚功能的透射型1×N功率分束器模型 |
| 5.1.2 1×N功率分束器的结构设计 |
| 5.1.3 1×N功率分束器的仿真验证 |
| 5.1.4 一种1×9功率分束器 |
| 5.2 基于二维亚波长光栅的柱面透镜、柱面反射镜 |
| 5.2.1 柱面透镜和柱面反射镜模型 |
| 5.2.2 柱面透镜和柱面反射镜的设计与仿真 |
| 5.2.3 柱面透镜的实验验证 |
| 5.3 基于二维亚波长光栅的柱面分束透镜 |
| 5.4 基于二维亚波长光栅的光束偏转器 |
| 5.4.1 光束偏转器模型及光束控制机理 |
| 5.4.2 光束偏转器的性能仿真 |
| 5.4.3 光束偏转器的实验验证 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 光栅功率分束器与光探测器阵列集成的研究 |
| 6.1 单行载流子光探测器原理 |
| 6.2 与亚波长光栅功率分束器集成的光探测器阵列结构 |
| 6.3 1×N光栅功率分束器的设计与制备 |
| 6.4 集成光探测器阵列的设计与制备 |
| 6.5 集成光探测器阵列的性能测试 |
| 6.5.1 暗电流测试 |
| 6.5.2 频率响应特性测试 |
| 6.5.3 交流饱和特性测试 |
| 6.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 屋形光学谐振腔的研究 |
| 7.1 一种屋形光学谐振腔 |
| 7.1.1 屋形谐振腔的结构及分析 |
| 7.1.2 屋形谐振腔的模式特性 |
| 7.2 一种锥顶形光学谐振腔 |
| 7.2.1 锥顶形谐振腔结构及分析 |
| 7.2.2 锥顶形谐振腔的模式特性 |
| 7.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及申请的专利 |
| 学术论文 |
| 申请专利 |
（2）基于多层介质复合结构的高品质因子共振模式及其耦合特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 光子晶体与拓扑光子态 |
| 1.2.1 光子晶体简介 |
| 1.2.2 光子晶体的研究现状 |
| 1.2.3 拓扑光子态简介 |
| 1.2.4 光子晶体中拓扑光子态的研究现状 |
| 1.3 光栅结构中连续域束缚态 |
| 1.3.1 光栅高品质因子共振模式 |
| 1.3.2 连续域束缚态(BIC)简介 |
| 1.3.3 光栅中连续域束缚态的研究现状 |
| 第二章 数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值计算理论基础 |
| 2.2.1 麦克斯韦方程组 |
| 2.2.2 边界条件 |
| 2.3 时域有限差分法 |
| 2.4 严格耦合波法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 基于一维光子晶体异质结-银结构的高品质因子共振模式及耦合特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型设计与原理 |
| 3.3 结果分析和讨论 |
| 3.3.1 拓扑光子态与Tamm等离激元的纵向模式耦合特性 |
| 3.3.2 间隔层厚度对耦合效应的影响 |
| 3.3.3 光子晶体对数对耦合效应的影响 |
| 3.3.4 入射角度对耦合效应的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于全介质光栅结构准BIC的光学模式特性研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型设计与原理 |
| 4.3 结果分析和讨论 |
| 4.3.1 准BIC模式对全介质光栅结构参数的依赖 |
| 4.3.2 准BIC模式对入射光角度的依赖 |
| 4.3.3 非对称光栅产生的准BIC模式特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（3）基于氮化硼/光栅复合结构的光学共振与模式耦合特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 六方氮化硼的光学性质 |
| 1.2.1 六方氮化硼物性简介 |
| 1.2.2 六方氮化硼双曲声子激元特性 |
| 1.2.3 六方氮化硼的电磁响应参数 |
| 1.3 基于六方氮化硼声子耦合共振效应的光电器件的研究进展 |
| 1.3.1 基于氮化硼声子激元的强耦合器件研究 |
| 1.3.2 基于六方氮化硼声子激元的光电吸收器件研究 |
| 1.3.3 基于光栅的光电器件研究 |
| 1.4 论文主要内容及安排 |
| 第二章 数值计算方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 数值计算理论基础 |
| 2.2.1 麦克斯韦方程组 |
| 2.2.2 边界条件 |
| 2.3 时域有限差分法 |
| 2.4 严格耦合波法 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 氮化硼/深金属光栅复合结构中双曲声子激元与磁激元的共振耦合特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 模型设计和原理 |
| 3.2.1 器件模型与仿真参数 |
| 3.2.2 磁激元与声子激元模式特性与理论分析 |
| 3.3 结果分析与讨论 |
| 3.3.1 hBN/Ag-光栅复合结构中HP和 MP模式的强耦合 |
| 3.3.2 金属光栅高度和狭缝宽度对模式耦合的影响 |
| 3.3.3 hBN厚度和入射角度对强耦合的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于氮化硼/多层介质/银复合系统中Tamm等离激元和声子激元的耦合效应研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 模型设计与原理 |
| 4.3 结果分析与讨论 |
| 4.3.1 声子激元与双Tamm等离激元的耦合效应和模式分析 |
| 4.3.2 氮化硼厚度和入射角度对耦合效应的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 二维介质光栅/金属复合结构的可调磁偶极共振模式特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 模型设计与原理 |
| 5.3 结果分析与讨论 |
| 5.3.1 对称性破缺后复合结构的磁共振响应模式分析 |
| 5.3.2 偏振方向依赖的磁偶极共振动态调谐 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（4）基于导模共振的光生物传感器研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 论文研究背景 |
| 1.2 论文研究意义 |
| 1.3 光生物传感器研究现状 |
| 1.4 本论文的研究内容 |
| 第二章 导模共振传感器的基本理论 |
| 2.1 等效介质理论 |
| 2.2 等效波导模型 |
| 2.3 光栅共振的影响因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 基于介质光栅的传感器设计 |
| 3.1 基本分析方法 |
| 3.1.1 严格耦合波法 |
| 3.1.2 时域有限差分法 |
| 3.2 高灵敏度介质光栅折射率传感器 |
| 3.3 改进型介质光栅折射率传感器 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于表面浮雕光栅的传感器设计 |
| 4.1 高品质因子折射率传感器 |
| 4.2 超灵敏度折射率传感器 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 5.1 研究总结与创新点 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（5）彩色偏振滤光片的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景和目的 |
| 1.2 偏振片的分类 |
| 1.2.1 反射偏振片 |
| 1.2.2 二向色性偏振片 |
| 1.2.3 散射型偏振片 |
| 1.2.4 金属丝光栅 |
| 1.2.5 活性不拉伸偏振片 |
| 1.3 亚波长光栅光子器件研究现状 |
| 1.3.1 亚波长光栅光子器件概述 |
| 1.3.2 亚波长光栅滤光器件 |
| 1.3.3 亚波长光栅偏振器件 |
| 1.4 亚波长光栅中的共振现象 |
| 1.4.1 导模共振现象 |
| 1.4.2 表面等离子体共振 |
| 1.5 主要研究内容及创新点 |
| 第2章 亚波长单层金属光栅偏振片 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单层金属光栅偏振特性分析 |
| 2.2.1 金属光栅厚度的影响 |
| 2.2.2 金属光栅周期的影响 |
| 2.2.3 填充因子的影响 |
| 2.3 高折射率介质光栅层的单层金属光栅透射特性分析 |
| 2.3.1 光栅周期的影响 |
| 2.3.2 占宽比的影响 |
| 2.3.3 光栅周期的影响 |
| 2.4 结论 |
| 第3章 亚波长双层金属光栅偏振片 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 双层金属光栅偏振透射性能 |
| 3.3 Al双层金属光栅偏振性能及滤光能力分析 |
| 3.3.1 介质光栅厚度对Al双层金属光栅的影响 |
| 3.3.2 金属光栅厚度对Al双层金属光栅的影响 |
| 3.3.3 填充因子对Al双层金属光栅的影响 |
| 3.3.4 周期对Al双层金属光栅的影响 |
| 3.4 Ag双层金属光栅偏振性能及滤光能力分析 |
| 3.4.1 介质光栅厚度对Ag双层金属光栅的影响 |
| 3.4.2 金属光栅厚度对Ag双层金属光栅的影响 |
| 3.4.3填充因子对Ag双层金属光栅的影响 |
| 3.4.4 周期对Ag双层金属光栅的影响 |
| 3.5 滤光能力分析比较 |
| 3.6 结论 |
| 第4章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（6）单层石墨烯古斯—汉森位移增强的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 石墨烯的简介 |
| 1.1.1 单层石墨烯的结构与性质 |
| 1.1.2 单层石墨烯的制备方法 |
| 1.2 古斯-汉森位移的简介 |
| 1.2.1 古斯-汉森位移的研究背景及意义 |
| 1.2.2 基于单层石墨烯结构古斯-汉森位移的研究现状 |
| 1.3 本文的研究内容的概述 |
| 第二章 理论基础与数值计算方法 |
| 2.1 Maxwell方程组 |
| 2.2 严格耦合波分析法 |
| 2.3 有效介质理论 |
| 2.4 传输矩阵法 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 一维介电光栅中单层石墨烯GH位移的增强 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于单层石墨烯-一维介电光栅复合结构的材料参数和结构参数 |
| 3.2.1 单层石墨烯的介电性质 |
| 3.2.2 古斯-汉森位移的计算方法 |
| 3.2.3 基于单层石墨烯-一维介电光栅复合结构的设计 |
| 3.3 结果与分析 |
| 3.3.1 基于单层石墨烯-一维介电光栅复合结构GH位移的计算结果 |
| 3.3.2 计算结果分析 |
| 3.3.3 单层石墨烯的光学参数对复合结构GH位移的影响 |
| 3.3.4 一维介电光栅的几何参数对复合结构GH位移的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 一维光子晶体中单层石墨烯 GH 位移的增强 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于单层石墨烯-一维光子晶体复合结构的设计 |
| 4.3 结果与分析 |
| 4.3.1 基于单层石墨烯-一维光子晶体复合结构GH位移的计算结果 |
| 4.3.2 单层石墨烯的光学参数对复合结构GH位移的影响 |
| 4.3.3 缺陷层的厚度对复合结构GH位移的影响 |
| 4.3.4 一维光子晶体的几何参数对复合结构GH位移的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 金属多层结构中单层石墨烯GH位移的增强 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于单层石墨烯-介电-金属多层结构的设计 |
| 5.3 结果与分析 |
| 5.3.1 基于单层石墨烯-介电-金属多层结构GH位移的计算结果 |
| 5.3.2 基于单层石墨烯-介电-金属多层结构GH位移的结果分析 |
| 5.3.3 单层石墨烯的光学参数对多层结构GH位移的影响 |
| 5.3.4 介电层厚度对多层结构GH位移的影响 |
| 5.3.5 金属层厚度对多层结构GH位移的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读硕士学位期间撰写的论文 |
| 附录2 攻读硕士学位期间参加的科研项目 |
| 致谢 |
（7）基于柔性基底的超材料结构与光电特性调控研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景 |
| 1.2 可调谐柔性超表面的国内外研究现状 |
| 1.3 课题的意义和主要研究内容 |
| 第2章 可调谐柔性超表面的相关理论与制备技术 |
| 2.1 表面等离子激元的理论基础 |
| 2.2 波导模式共振的理论基础 |
| 2.3 时域有限差分(FDTD)数值计算方法 |
| 2.4 可调谐柔性超表面的制备技术介绍 |
| 2.4.1 镀膜系统简介 |
| 2.4.2 光刻系统简介 |
| 2.4.3 感应耦合等离子刻蚀系统简介 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 有机电致变色材料PEDOT:PSS的电调控光学特性研究 |
| 3.1 引言(电致变色材料简介) |
| 3.2 PEDOT:PSS薄膜材料简介 |
| 3.3 PEDOT:PSS薄膜材料的电控光学特性测试 |
| 3.3.1 PEDOT:PSS薄膜的制备 |
| 3.3.2 PEDOT:PSS薄膜的电化学性质测试 |
| 3.3.3 PEDOT:PSS薄膜的表征及光学性质测试 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于PEDOT:PSS的柔性可调谐超构透镜的理论设计和实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 可调谐超构透镜发展现状 |
| 4.2.1 机械可重构超构透镜 |
| 4.2.2 基于智能材料的可调谐超构透镜 |
| 4.3 基于PEDOT:PSS薄膜的柔性可调谐超构透镜的理论设计 |
| 4.4 基于PEDOT:PSS薄膜的柔性可调谐超构透镜的实验制备 |
| 4.5 基于PEDOT:PSS薄膜的柔性可调谐超构透镜的性能检测 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 基于PEDOT:PSS的柔性可调谐显示器件的理论设计和实验研究 |
| 5.1 引言（结构色超表面简介） |
| 5.2 可调谐显示器件发展现状 |
| 5.3 基于PEDOT:PSS薄膜的柔性可调谐显示器件的理论设计 |
| 5.4 基于PEDOT:PSS薄膜的柔性可调谐显示器件的实验制备 |
| 5.5 基于PEDOT:PSS薄膜的柔性可调谐显示器件的性能检测 |
| 5.5.1 全彩显示性能测试 |
| 5.5.2 柔性彩色显示性能测试 |
| 5.5.3 柔性彩色显示器件电学性能测试 |
| 5.5.4 实时动态动画显示器件的制备与性能测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 基于柔性基底的全介质分束器和可调谐分束器的设计与仿真 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 反射式全介质分束器的设计和数值仿真 |
| 6.3 透射式全介质分束器的设计和数值仿真 |
| 6.4 透射式可调谐分束器的设计和数值仿真 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果 |
（8）基于亚波长介质光栅的导模共振滤光片的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 衍射光栅的分类和应用 |
| 1.2.1 衍射光栅的分类和应用 |
| 1.2.2 亚波长光栅的分类和应用 |
| 1.3 本文的研究意义及主要内容 |
| 1.3.1 研究意义 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 第二章 基于亚波长介质光栅的导模共振滤光片理论分析 |
| 2.1 等效介质理论 |
| 2.2 严格耦合波理论 |
| 2.2.1 矩形光栅中TE偏振入射时的衍射 |
| 2.2.2 矩形光栅中TM偏振入射时的衍射 |
| 2.3 时域有限差分算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 导模共振滤波器件特性的研究 |
| 3.1 导模共振效应 |
| 3.2 导模共振滤光器件的等效波导模型 |
| 3.2.1 单层周期波导 |
| 3.2.2 导模共振位置 |
| 3.3 光栅结构参数对导模共振特性的影响 |
| 3.3.1 光栅周期对导模共振特性的影响 |
| 3.3.2 光栅槽深对导模共振特性的影响 |
| 3.3.3 入射角对导模共振特性的影响 |
| 3.3.4 入射模式对导模共振特性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 波长可调谐导模共振滤光片的设计 |
| 4.1 波长可调谐导模共振滤光片的设计优化 |
| 4.1.1 材料折射率对导模共振滤光片的影响 |
| 4.1.2 结构对称性对导模共振滤光片的影响 |
| 4.2 波长可调谐导模共振滤光片的特性分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（9）大面积偏振变色微纳结构与图案（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 彩色滤光 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 反射型彩色滤光结构 |
| 1.2.2 像素化反射彩色滤光图案及应用 |
| 1.3 本论文的创新点与主要研究内容 |
| 第二章 反射型偏振变色纳米结构的设计 |
| 2.1 微纳结构中的共振现象 |
| 2.1.1 表面等离子体共振 |
| 2.1.2 导模共振 |
| 2.2 FDTD算法简介 |
| 2.3 反射型偏振变色纳米结构的设计 |
| 2.3.1 光栅占空比对两种偏振光入射下反射光谱的影响 |
| 2.3.2 光栅高度对两种偏振光入射下反射光谱的影响 |
| 2.3.3 包裹层介质厚度对两种偏振光入射下反射光谱的影响 |
| 2.3.4 光栅的周期对两种偏振光入射下反射光谱的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 反射型偏振变色纳米结构的制备与性能测试 |
| 3.1 样品制备的工艺流程 |
| 3.2 镀100 nm氮化硅介质的样品 |
| 3.2.1 不同光栅周期下样品反射光谱测试 |
| 3.2.2 样品的偏振变色效果 |
| 3.2.3 结构的双通道效应 |
| 3.2.4 不同偏振态入射光下结构的角度敏感性 |
| 3.3 镀130 nm氮化硅介质的样品 |
| 3.3.1 不同光栅周期下样品反射光谱测试 |
| 3.3.2 样品的偏振变色效果 |
| 3.4 镀150 nm氮化硅介质的样品 |
| 3.4.1 不同光栅周期下样品反射光谱测试 |
| 3.4.2 样品的偏振变色效果 |
| 3.5 镀170 nm氮化硅介质的样品 |
| 3.5.1 不同光栅周期下样品反射光谱测试 |
| 3.5.2 样品的偏振变色效果 |
| 3.6 误差分析 |
| 3.7 与国内外研究成果比较 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 紫外连续变频光刻系统与像素化图案制备 |
| 4.1 光路的设计与理论分析 |
| 4.2 像素光栅的制备 |
| 4.3 内部光栅空频连续变化的彩带的制备 |
| 4.3.1 镀100 nm氮化硅介质的彩带 |
| 4.3.2 镀130 nm氮化硅介质的彩带 |
| 4.3.3 镀150nm氮化硅介质的彩带 |
| 4.3.4 镀170 nm氮化硅介质的彩带 |
| 4.4 像素化图案的制备 |
| 4.4.1 镀100 nm氮化硅介质的像素化图案 |
| 4.4.2 镀150 nm氮化硅介质的像素化图案 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 |
| 致谢 |
（10）基于双面亚波长光栅的高灵敏度折射率传感器（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 导模共振效应的应用与发展 |
| 1.3 折射率传感的意义与研究现状 |
| 1.4 论文主要工作和内容安排 |
| 第二章 导模共振效应 |
| 2.1 共振异常 |
| 2.2 导模共振效应原理 |
| 2.3 导模共振条件 |
| 2.4 共振结构的波导分析 |
| 2.5 共振波的相位分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 亚波长光栅结构的分析计算方法 |
| 3.1 等效介质理论 |
| 3.2 时域有限差分法 |
| 3.3 严格耦合波理论 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 一种双面亚波长光栅折射率传感器的设计与仿真 |
| 4.1 双面亚波长光栅传感器结构 |
| 4.2 双面亚波长光栅传感器结构理论分析 |
| 4.3 双面亚波长光栅传感器数值模拟 |
| 4.4 结构参数优化 |
| 4.5 传感器最优结构下性能 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 传感器的制备方法与误差分析 |
| 5.1 双面亚波长光栅传感器的制备方法 |
| 5.1.1 光栅结构的制备方法 |
| 5.1.2 镀膜技术 |
| 5.1.3 制备流程 |
| 5.2 结构参数误差分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
四、介质光栅导模共振耦合波分析（论文参考文献）
- [1]光通信系统中亚波长光栅分束器及屋形谐振腔的研究[D]. 武刚. 北京邮电大学, 2021(01)
- [2]基于多层介质复合结构的高品质因子共振模式及其耦合特性研究[D]. 刘伟. 合肥工业大学, 2021(02)
- [3]基于氮化硼/光栅复合结构的光学共振与模式耦合特性研究[D]. 解为强. 合肥工业大学, 2021(02)
- [4]基于导模共振的光生物传感器研究[D]. 周雪颖. 太原科技大学, 2021
- [5]彩色偏振滤光片的性能研究[D]. 任思贤. 扬州大学, 2021(08)
- [6]单层石墨烯古斯—汉森位移增强的研究[D]. 李庭伟. 南京邮电大学, 2020(03)
- [7]基于柔性基底的超材料结构与光电特性调控研究[D]. 林雨. 中国科学技术大学, 2020(01)
- [8]基于亚波长介质光栅的导模共振滤光片的研究[D]. 李采彧. 青岛大学, 2019(02)
- [9]大面积偏振变色微纳结构与图案[D]. 谷雨. 苏州大学, 2019(04)
- [10]基于双面亚波长光栅的高灵敏度折射率传感器[D]. 卢希. 南京信息工程大学, 2019(03)
标签：光栅论文; 滤光片论文; 局域表面等离子共振论文; 光栅图像论文; 共振结构论文;