【开题报告】金属介质微纳结构中的SPP效应及其透射特性研究

开题报告

应用物理

金属介质微纳结构中的SPP效应及其透射特性研究

一、选题的背景与意义

近几年，有关表面等离子极化激元效应（SPP）的研究取得了一些新进展，并出现了一些新的研究分支，随着现代理论研究的深化与微加工技术、光电检测技术的不断进步，已经形成了对能产生SPP效应的金属微纳结构体系的研究已经形成了一门新的学科——表面等离子体激元光子学。

表面等离子极化激元效应（SPP）是一种表面电磁波，在表面处有最大场强，在垂直于表面方向的场强呈指数衰减，这种现象既可以被电子激发也可以被光子激发，因此是相关领域的重要研究方向。由于SPP效应具有独特的光学特性，其在传感、光学超分辨成像、太阳能电池、数据存储等方面有着重要的研究和应用前景。

二、研究的基本内容与拟解决的主要问题

研究的基本内容：

研究使用光栅器件激发表面等离子极化激元效应（SPP）时，具有透射光强最大的光栅结构参数；

拟解决的主要问题：

透射光具有最大强度时的光栅结构是怎样的，这种器件在实际情况下的透射光强能达到理论值的多少。

三、研究的方法与技术路线

1、设计一种光栅结构，这种光栅结构可以产生表面等离子极化激元效应（SPP），使在这种光栅结构参数下具有最大的透射光强；

2、通过实验制造出器件样品并测量在这种情况下的透射光强的实验结果。

四、研究的总体安排与进度

2009年11月到12月：进行SPP效应的理论学习；

2009年1月：阅读相关的文献，对有关的理论知识和应用有更深层次的把握；

2009年3月到4月：完成器件设计、进行相关实验得出数据并完成论文。

五、主要参考文献：

[1].W.Liang,Y.huang.Y.Yu,R.K.Lee.a.Yariv, Highly sensitive fiber Bragg grating

refractive index sensors,Appl.Phys.Lett,86,151122.(2005)

[2].J.Homola,Present and future of surface Plasmon resonance biosensors,Anal Bioanal Chem.377,528-839,(2003)

[3].Sharon A, Glasberg S, Rosenblantt D and Frisem A A 1997 Metal-based reonant grating waveguide structures J. Opt. Soc. Am, A 14 588-94

[4].Wang Zhen-lin,A review on research progress in surface plasmons,Progress in Physics,1000-0542(2009)03-0287-38

[5].Jiri Homola,Sinclair S.Yee,Gunter Gauglitz,Surface Plasmon resonance sensors:review,Sensors and Actuators B 54(1999)3-15