基于人工表面等离激元的超宽带带通滤波器 被引量：1

1

作者 束耀辉 汤一铭 李泽坤 《光通信研究》 北大核心 2025年第2期93-98,共6页

【目的】人工表面等离激元(SSPPs)具有诸多优秀的性能,如低损耗、高传输效率和对电磁波的束缚能力强等,被广泛应用于微波器件设计。文章基于SSPPs设计并研制了一款结构简单、易于加工和带外抑制性能良好的超宽带带通滤波器(BPF)。【方... 【目的】人工表面等离激元(SSPPs)具有诸多优秀的性能,如低损耗、高传输效率和对电磁波的束缚能力强等,被广泛应用于微波器件设计。文章基于SSPPs设计并研制了一款结构简单、易于加工和带外抑制性能良好的超宽带带通滤波器(BPF)。【方法】该BPF由两部分级联而成:对称加载开口谐振环(SRR)的共面波导(CPW)高通滤波结构和环型单元SSPPs的低通滤波结构。文章以BPF设计理论和SSPPs色散特性为基础,采用模块化和级联式的结构设计方法,对两部分结构分别进行仿真建模,研究了各关键结构参数与性能指标的依赖关系,并在此基础上进行容差分析、样品研制和测试。【结果】仿真结果显示,与传统的I型和T型单元相比,环型单元具有更好的慢波特性,所设计的超宽带BPF的通带范围为3.3~10.3 GHz,且可在结构设计中通过变化SSPPs单元结构尺寸来灵活控制其上截止频率。该BPF通带内回波损耗优于-13 dB,大部分插入损耗优于-1 dB,下边带带外抑制达到-25 dB,上边带带外抑制达到-30 dB,-20 dB内的矩形系数接近1,测试结果与仿真结果吻合度较好。【结论】文章所研制的BPF具有结构简单、加工方便成本低、频带宽和过渡带陡峭度好等特点,可以很好地实现滤波与带外谐波抑制功能,适合用于射频微波通信和仪器仪表测量等相关领域的电路与设备开发。 展开更多

关键词 人工表面等离激元 带通滤波器 超宽带 共面波导 开口谐振环

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局域表面等离激元增强的MoS_(2)光电探测器研究 被引量：1

2

作者 程佳宝 唐大秀 +4 位作者 谢颖 顾辰杰 刘自军 芦鹏飞 沈祥 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期867-875,共9页

为了提升2维MoS_(2)光电探测器的响应度、响应速度和响应光谱范围,利用电化学工作站向MoS_(2)块体中插入四庚基阳离子,采用超声辅助剥离工艺获得了高质量的多层MoS_(2)纳米片,并通过旋涂方法制备MoS_(2)光电探测器,在MoS_(2)纳米片上修... 为了提升2维MoS_(2)光电探测器的响应度、响应速度和响应光谱范围,利用电化学工作站向MoS_(2)块体中插入四庚基阳离子,采用超声辅助剥离工艺获得了高质量的多层MoS_(2)纳米片,并通过旋涂方法制备MoS_(2)光电探测器,在MoS_(2)纳米片上修饰具有双重等离激元共振模式的金纳米棒(Au NRs)来增强入射光与光吸收层的相互作用,提升其光电探测性能与宽光谱响应能力。结果表明,MoS_(2)/Au NRs光电探测器的响应度从2.4×10-3 A/W提高到0.484 A/W,响应时间从50 ms提升到20 ms。上述工作对于简化光电探测器的制备流程,优化新型光电探测器的结构,扩展探测器的可探测光谱范围具有重要意义。 展开更多

关键词 探测器 2维材料 电化学剥离 金纳米棒 局域表面等离激元

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具有尖锐吸收截面和显著增强电场的等离激元-光子混合谐振腔

3

作者 刘莹 朱泽斌 蒋立勇 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期215-224,共10页

研究了由二维光子晶体微腔和金纳米天线组成的等离激元-光子混合谐振腔中光学谐振腔对等离激元谐振腔的额外贡献。研究结果表明:与纯等离激元谐振腔相比,混合体系的吸收截面和电场强度均明显增强。特别地,混合谐振腔的吸收截面谱呈现出... 研究了由二维光子晶体微腔和金纳米天线组成的等离激元-光子混合谐振腔中光学谐振腔对等离激元谐振腔的额外贡献。研究结果表明:与纯等离激元谐振腔相比,混合体系的吸收截面和电场强度均明显增强。特别地,混合谐振腔的吸收截面谱呈现出类Fano线形和尖峰,可以通过改变金纳米天线的数量或金纳米天线与光子晶体微腔之间的共振波长失谐进行调制。此外,混合谐振腔的电场增强因子比金纳米天线高出3个数量级。可为光热探测和光谱增强研究提供新的平台。 展开更多

关键词 混合谐振腔 尖锐吸收截面 显著增强电场 表面等离激元 光子晶体

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基于表面等离激元的谐振腔侧面耦合MDM结构波导滤波器色散关系及透射谱 被引量：3

4

作者 金桂 黄小益 黄健全 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2015年第6期648-653,共6页

研究了一类L形和矩形谐振腔侧面耦合MDM结构亚波长表面等离激元滤波器的色散关系和透射谱。研究结果表明等效折射率的实部和虚部在短波部分变化较大，在800-2000nm长波部分趋于稳定值，传播距离随着波长的增加和介质层厚度的增加均增加... 研究了一类L形和矩形谐振腔侧面耦合MDM结构亚波长表面等离激元滤波器的色散关系和透射谱。研究结果表明等效折射率的实部和虚部在短波部分变化较大，在800-2000nm长波部分趋于稳定值，传播距离随着波长的增加和介质层厚度的增加均增加，当波导宽度在50nm以上时，SPPs的传播距离在所研究的波长范围内为4-9μm，可以满足纳米光子器件的尺寸要求。对侧面L型谐振腔和矩形谐振腔耦合的透射谱研究表明在保持腔体总长度不变的情况下，两种耦合方式所产生的光谱曲线完全相似，说明禁带的出现只与谐振腔的长度有关系，对集成光子器件的研发具有一定的参考意义。 展开更多

关键词 表面光学 表面等离激元 滤波器 耦合谐振腔 色散关系 透射谱

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局域表面等离激元对InGaN/GaN多量子阱发光效率的影响 被引量：1

5

作者 许恒 闫龙 +2 位作者 李玲 张源涛 张宝林 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期324-330,共7页

Ag纳米粒子的形貌对InGaN/Ga N多量子阱(MQWs)的光致发光(PL)效率有着显著影响。本文采用离子束沉积(IBD)技术将Ag沉积在InGaN/Ga N MQWs上,然后通过快速热退火处理制备Ag纳米粒子。通过改变Ag的沉积时间获得了具有不同Ag纳米粒子形貌... Ag纳米粒子的形貌对InGaN/Ga N多量子阱(MQWs)的光致发光(PL)效率有着显著影响。本文采用离子束沉积(IBD)技术将Ag沉积在InGaN/Ga N MQWs上,然后通过快速热退火处理制备Ag纳米粒子。通过改变Ag的沉积时间获得了具有不同Ag纳米粒子形貌的样品。用原子力显微镜对各样品的Ag纳米粒子形貌和尺寸进行了表征,并且测试了吸收谱、室温和变温PL谱及时间分辨光致发光(TRPL)谱。结果表明:随着Ag沉积时间的延长,所得Ag纳米粒子粒径增大,粒子纵横比先增大后减小且吸收谱峰红移。由于不同形貌的Ag纳米粒子在入射光作用下产生的局域表面等离激元(LSPs)与MQWs中激子耦合强度不同,光发射能力也不同,与没有Ag纳米粒子的样品相比,沉积时间为15 s的样品室温PL积分强度被抑制6.74倍,沉积时间为25 s和35 s的样品室温PL积分强度分别增强1.55和1.72倍且峰位发生红移,沉积时间为45 s的样品室温PL积分强度基本没有变化。TRPL与变温PL的测试结果证明,室温PL积分强度的改变是由于LSPs与MQWs中的激子耦合作用引起的。纵横比大且吸收谱与MQWs的PL谱交叠大的Ag纳米粒子能够更好地增强InGaN/Ga N MQWs的发光。 展开更多

关键词 离子束沉积 AG纳米粒子 局域表面等离激元 INGAN/GAN多量子阱 光致发光

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基于表面等离激元的光学氢气传感技术 被引量：1

6

作者 郑龙超 刘勇 《激光杂志》 CAS 北大核心 2024年第7期49-57,共9页

综述了基于表面等离激元(surface plasmon,SP)的光学氢气传感技术的研究进展,重点介绍了两种基于SP的测量方法,即局域表面等离激元共振法(localized surface plasmon resonance,LSPR)和表面等离激元共振法(surface plasmon resonance,SP... 综述了基于表面等离激元(surface plasmon,SP)的光学氢气传感技术的研究进展,重点介绍了两种基于SP的测量方法,即局域表面等离激元共振法(localized surface plasmon resonance,LSPR)和表面等离激元共振法(surface plasmon resonance,SPR),继而阐述了基于这两种原理的传感器的测量方法、传感结构和传感特性。此外,回顾了现有的各种不同的光学氢气传感器,并介绍了它们各自存在的优/劣势。最后,强调了未来基于SP的光学氢气传感器的发展方向和重要挑战,如具备特异性和稳定性的特殊材料、不断发展与应用的新型纳米结构以及可以适应未来需求的多点式传感。 展开更多

关键词 表面等离激元 氢气传感 局域表面等离激元共振法 表面等离激元共振法

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局域表面等离激元共振增强硅蓝光波段吸收特性研究 被引量：4

7

作者 王浩冰 陶金 +8 位作者 吕金光 孟德佳 李阳 赵永周 王家先 张军 秦余欣 王惟彪 梁静秋 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1362-1384,共23页

为增强硅的蓝光吸收,在硅表面设计银纳米颗粒阵列,基于局域表面等离激元共振效应对增强的硅蓝光吸收特性进行了分析研究。采用有限时域差分法计算银纳米颗粒阵列/硅复合结构中硅的蓝光吸收特性。结果表明:金属颗粒的消光能力与其几何参... 为增强硅的蓝光吸收,在硅表面设计银纳米颗粒阵列,基于局域表面等离激元共振效应对增强的硅蓝光吸收特性进行了分析研究。采用有限时域差分法计算银纳米颗粒阵列/硅复合结构中硅的蓝光吸收特性。结果表明:金属颗粒的消光能力与其几何参数有关,改变银纳米颗粒阵列的半径r、高度H与周期P可调控局域表面等离激元共振强度与共振频率,当银纳米颗粒阵列参数设定为:r=18.5 nm、H=45 nm、P=49 nm时,在共振吸收波长为465 nm的情况下,硅的蓝光吸收率由59%增加至94%,光吸收增益为0.57,光生载流子数目增益为0.53,分析认为是局域表面等离激元共振增强硅在蓝光波段的光吸收导致上述增益现象。本文的研究结果对了解局域表面等离激元效应,改善硅的蓝光吸收特性,设计和制备高蓝光响应度硅基可见光光电探测器具有重要的参考价值。 展开更多

关键词 局域表面等离激元 硅 蓝光 吸收率 有限时域差分法

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基于人工局域表面等离激元的高灵敏传感研究进展(特邀) 被引量：1

8

作者 白天硕 王莞竹 +2 位作者 张龙飞 张璇如 崔铁军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期3-20,共18页

人工局域表面等离激元是一种基于表面等离激元超材料的电磁谐振模式,在微波、毫米波和太赫兹频段可实现深亚波长场束缚、高品质因子、高介电灵敏度等优异传感特性,并且与平面印刷电路工艺兼容,易于和信号检测电路、无线通信电路集成,因... 人工局域表面等离激元是一种基于表面等离激元超材料的电磁谐振模式,在微波、毫米波和太赫兹频段可实现深亚波长场束缚、高品质因子、高介电灵敏度等优异传感特性,并且与平面印刷电路工艺兼容,易于和信号检测电路、无线通信电路集成,因此在小型化便携式的物联传感领域展现出广阔的应用前景。本文重点介绍人工局域表面等离激元传感的新原理、相关技术及典型应用。在传感新原理方面,讨论了新型人工局域表面等离激元的谐振结构、电磁模式、以及涡旋波传感原理;在传感指标提升技术方面,探讨了模式间耦合和有源放大两种传感增强方法;在应用探索方面,回顾了人工局域表面等离激元在溶液浓度传感、细胞传感和力学量传感等方向的代表性工作,介绍了小型化人工局域表面等离激元传感系统的最新进展。最后,对人工局域表面等离激元传感的发展趋势进行了讨论和展望。 展开更多

关键词 电磁谐振 人工局域表面等离激元 传感增强 传感灵敏度 传感系统

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局域表面等离激元诱导的光催化机制 被引量：2

9

作者 芦一瑞 严蕾 +2 位作者 张成云 孔婷 张正龙 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期32-42,共11页

等离激元弛豫产生的热载流子以及局域热效应能有效地驱动材料的化学反应,将光能转化为化学能,从而实现等离激元诱导的光催化。对等离激元诱导分子化学反应和晶体结构转变的相关理论和实验进展进行了综述,重点讨论了等离激元驱动分子反... 等离激元弛豫产生的热载流子以及局域热效应能有效地驱动材料的化学反应,将光能转化为化学能,从而实现等离激元诱导的光催化。对等离激元诱导分子化学反应和晶体结构转变的相关理论和实验进展进行了综述,重点讨论了等离激元驱动分子反应和驱动纳米结构变化诱导光催化的物理和化学机制,包括等离激元增强电磁场、热载流子、局域热效应等诱导过程,并指出了等离激元催化微观理论模型的不足和实现大规模工业生产的技术瓶颈。 展开更多

关键词 表面等离激元 光催化 热载流子 局域热效应

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基于人工局域表面等离激元的液晶微波介电常数测量传感器

10

作者 李若舟 吴哲元 +3 位作者 杨铭清 屈科 于映 严静 《液晶与显示》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期471-478,共8页

液晶材料在微波频段具有良好的调制特性,在微波可调谐器件领域具有巨大的应用潜力。本文针对液晶材料微波介电常数的测量需求,提出了一种基于人工局域表面等离激元谐振的传感器。通过设计环形谐振器结构,在sub-6 GHz频段形成局域表面等... 液晶材料在微波频段具有良好的调制特性,在微波可调谐器件领域具有巨大的应用潜力。本文针对液晶材料微波介电常数的测量需求,提出了一种基于人工局域表面等离激元谐振的传感器。通过设计环形谐振器结构,在sub-6 GHz频段形成局域表面等离激元窄带谐振峰。通过给液晶施加外加电场,能够实现对液晶介电常数的调控。通过谐振频点位置的拟合,能够得到对应的液晶的介电常数大小,从而实现液晶材料在微波频段的介电常数的测量。本文研究了不同液晶层厚度、不同液晶介电常数对人工局域表面等离激元谐振频点的影响。随着液晶层厚度增加或者液晶介电常数的减小,谐振频点f_(1)和f_(2)都逐渐增大。当液晶层厚度大于或等于0.5 mm时,谐振频点f_(1)和f_(2)随介电常数的变化具有良好的线性度,且具有高灵敏度(>400 MHz/Δε),远大于基于目前报道的其他形式介电常数传感器。同时,本传感器结构可以在液晶层上下施加电场,从而实现在不同外加电场作用下液晶材料微波介电常数的测量,在液晶微波特性研究领域具有应用潜力。 展开更多

关键词 液晶 微波介电常数 传感器 人工局域表面等离激元

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基于等效局域表面等离激元的无源无线温度传感器 被引量：3

11

作者 陈文彬 庞建民 +3 位作者 郑利斌 李新军 李文琪 周永金 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2022年第6期18-20,24,共4页

温度是电力系统中设备运行状态的关键参数,高压变电器、电缆接头等电力设备故障的发生常伴随着温度异常升高。对电力设备的温度进行无线实时监测,可以快速发现温度异常变化,有效防止事故发生。无源无线传感器不采用电池供电,有利于降低... 温度是电力系统中设备运行状态的关键参数,高压变电器、电缆接头等电力设备故障的发生常伴随着温度异常升高。对电力设备的温度进行无线实时监测,可以快速发现温度异常变化,有效防止事故发生。无源无线传感器不采用电池供电,有利于降低成本和提高系统的鲁棒性和稳定性。基于等效局域表面等离激元(ELSPs)的无源无线温度传感器,对环境温度变化敏感,可实现对温度变化的实时监测。仿真结果表明:该无源无线温度传感器可有效感知温度变化,保障电力系统安全运行。 展开更多

关键词 等效局域表面等离激元 无源无线传感器 温度测量

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纳米颗粒局域表面等离激元共振的光谱特性研究进展

12

作者 任益弘 朱君 +2 位作者 李娜 王各 娄健 《激光杂志》 北大核心 2020年第7期1-6,共6页

LSPR与以往的SPR相比,具有独特的光学特性,在紫外-可见光区域表现强吸收作用的光学响应,且在温度,生物以及化学等传感器领域做出了比较独特的研究。通过对LSPR在传感器领域已有成果的论述,将这些内容呈现给读者。

关键词 局域表面等离激元共振

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空间填充型曲线的人工局域表面等离激元共振特性研究

13

作者 乔晓晨 史坦 +3 位作者 宋世超 傅涛 李向平 邓子岚 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第9期61-69,共9页

本文提出了一种基于空间填充曲线的超构表面结构,利用理论分析、数值仿真的方法研究了该超构表面的近场电磁特性,实现了高度局域及高品质因子(Q-factor)的多阶人工局域表面等离激元共振(spoof plasmon resonances)。我们发现采用不同结... 本文提出了一种基于空间填充曲线的超构表面结构,利用理论分析、数值仿真的方法研究了该超构表面的近场电磁特性,实现了高度局域及高品质因子(Q-factor)的多阶人工局域表面等离激元共振(spoof plasmon resonances)。我们发现采用不同结构形状和尺寸的空间填充曲线均可产生共振频率规则分布的多阶谐振模式,通过调整结构的等效波导长度,可同时获得高的谐振波长/结构尺寸压缩比与高品质因子。空间填充曲线所支持的人工局域表面等离激元由磁偶极子与电偶极子模式交替支持;其余参数不变的情况下改变空间填充曲线的分布形式,结构所支持的表面等离激元的谐振特性不受形状曲折的影响,而只与等效波导总长度有关。此外,近场模式的强度分布随着空气波导的走向而改变,可根据实际需求对结构进行特定排布。本文的研究结果对设计基于空间填充曲线的小型化高品质因子电磁谐振器件具有重要的指导意义。 展开更多

关键词 超构表面 局域表面等离激元 场共振增强 等离激元波导

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表面等离激元研究新进展 被引量：88

14

作者 王振林 《物理学进展》 CSCD 北大核心 2009年第3期287-324,共38页

随着理论研究的深入和现代微加工技术的进步,对支持表面等离激元的金属微纳结构体系的研究已形成了一门新兴学科方向,即表面等离激元光子学。由于表面等离激元具有独特的光学特性,在数据存储、超分辨成像、光准直、太阳能电池、生物传... 随着理论研究的深入和现代微加工技术的进步,对支持表面等离激元的金属微纳结构体系的研究已形成了一门新兴学科方向,即表面等离激元光子学。由于表面等离激元具有独特的光学特性,在数据存储、超分辨成像、光准直、太阳能电池、生物传感器以及负折射材料等方面有着重要的应用前景,成为当前广受国内外学者重视的热点研究领域之一。本文对表面等离激元的特点、基本现象,以及其带来的新颖效应及其应用研究前景的最新发展进行了介绍。 展开更多

关键词 表面等离极化激元 局域表面等离激元共振 增强光透射 传感 超构材料 金属开口环 电偶极子共振 磁共振 负折射 超透镜 隐身 亚波长光波导 量子效应 波粒二象性

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基于圆角矩形结构的表面等离子体激元滤波器与光开关 被引量：1

15

作者 梁瑞生 易俐璇 +4 位作者 韦中超 易亚军 赵瑞通 赖根 卞振宇 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2016年第6期44-49,共6页

提出并研究基于圆角矩形结构的表面等离子体激元带通滤波器,运用时域有限差分方法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)对滤波器的透过率特性进行模拟仿真.由于采用圆角矩形结构,滤波器的透过率在带宽不变的情况下被优化.通过改变圆角... 提出并研究基于圆角矩形结构的表面等离子体激元带通滤波器,运用时域有限差分方法(Finite-Difference Time-Domain,FDTD)对滤波器的透过率特性进行模拟仿真.由于采用圆角矩形结构,滤波器的透过率在带宽不变的情况下被优化.通过改变圆角矩形谐振腔的圆角半径以及腔长,可以实现所需要的透过率光谱.在圆角矩形结构基础上提出1×2解复用器,通过将输出端2与谐振腔耦合处的波导增长120 nm,实现了抑制共振模作用.通过在滤波器的圆角矩形谐振腔中注入具有双折射效应的液晶Merck BL009,提出具有波长选择作用的光开关.结果表明,基于圆角矩形结构的等离子体激元滤波器在纳米光学器件中具有很好的应用前景. 展开更多

关键词 表面等离子体激元 表面等离子体激元滤波器 光开关 光学谐振器 集成光器件

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基于表面等离子激元的口径耦合多功能非对称半圆腔滤波器设计 被引量：5

16

作者 王志爽 张冠茂 +1 位作者 刘海瑞 乔利涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期82-89,共8页

采用口径耦合的方法构造了一种金属-介质-金属非对称结构滤波器,由两个半圆腔通过两个矩形口径与波导管相连形成.运用有限元法仿真计算获得了该结构的磁场、透射谱、带宽及边沿陡峭度分布曲线.研究结果表明,通过调节结构参数,滤波器的... 采用口径耦合的方法构造了一种金属-介质-金属非对称结构滤波器,由两个半圆腔通过两个矩形口径与波导管相连形成.运用有限元法仿真计算获得了该结构的磁场、透射谱、带宽及边沿陡峭度分布曲线.研究结果表明,通过调节结构参数,滤波器的透射曲线出现明显的红移或蓝移现象,且曲线分布平滑,其通带透射比高达0.95,阻带则具有平坦特性且透射比低至0.001,通带、阻带均具有较宽的带宽.对滤波器进行结构参数优化,可以实现类似矩形滤波器的特性,在光通信波段的三个通信窗口能够实现通道选择的滤波功能.该滤波器在微纳光学器件集成尤其是光通信系统中有良好的应用前景. 展开更多

关键词 表面等离子激元 非对称金属-介质-金属结构滤波器 有限元方法 半圆形谐振腔 口径耦合 传输透射谱

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不对称纳米环/椭球二聚体的高阶表面等离激元共振特性 被引量：1

17

作者 王兆华 杨健 +1 位作者 任立庆 王憨鹰 《科学技术与工程》 北大核心 2019年第15期20-23,共4页

基于三维有限元法,研究了不对称纳米环/椭球二聚体的表面等离激元共振和局域场增强光学特性。结果可得可调的高阶表面等离激元共振,这样的高阶共振源于纳米环和纳米椭球之间的等离激元耦合。同时,在两个纳米结构耦合下,在纳米椭球上可... 基于三维有限元法,研究了不对称纳米环/椭球二聚体的表面等离激元共振和局域场增强光学特性。结果可得可调的高阶表面等离激元共振,这样的高阶共振源于纳米环和纳米椭球之间的等离激元耦合。同时,在两个纳米结构耦合下,在纳米椭球上可以观察到环形电流,其产生了增强的局域电磁场。数值模拟结果表明,纳米环/椭球二聚体的偏心方向和偏心率对表面等离激元共振有着重要的影响。此结果在表面增强光谱学和生物传感方面都有着潜在的应用。 展开更多

关键词 表面等离激元共振 局域场增强 不对称纳米环/椭球二聚体 偏心方向

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基于群表示论的微波等离激元谐振器模式响应研究

18

作者 杨杰 王甲富 +2 位作者 贾宇翔 陈维 屈绍波 《人工晶体学报》 CAS 北大核心 2021年第7期1348-1355,共8页

作为光频段局域表面等离激元的低频对应物,人工局域表面等离激元因其深亚波长局域场增强和高Q值谐振的特点而受到广泛关注。微波等离激元谐振器是产生人工局域表面等离激元的典型器件,其特点是具有多重离散旋转对称性和镜面反射对称性... 作为光频段局域表面等离激元的低频对应物,人工局域表面等离激元因其深亚波长局域场增强和高Q值谐振的特点而受到广泛关注。微波等离激元谐振器是产生人工局域表面等离激元的典型器件,其特点是具有多重离散旋转对称性和镜面反射对称性。以往的研究提出了等效媒质法和等效色散法分析微波等离激元谐振器的模式响应,但这两种方法都未能充分考虑谐振器的几何对称性从而未能全面揭示其模式特性。本文针对谐振器的几何对称性提出了群表示论方法分析其模式响应。通过对称性分析,发现谐振器的几何对称性所构成的群的不可约表示数等于谐振器所能支持的人工局域表面等离激元模式的数目。以对称性构成C7v群的谐振器为例,C7v群的5个不可约表示数对应了5种人工局域表面等离激元模式,分别为零阶模式(也即磁偶极子)、偶极子、四极子、六极子和十四极子。受限于几何对称性,谐振器将不能支持更多阶的模式。为验证群表示论方法,设计了对称性构成C7v群的微波等离激元谐振器,全波仿真结果很好地证明了上述理论。本文提出的群表示论方法也可推广到其他频段如光频,因而具有广泛的适用性。 展开更多

关键词 人工局域表面等离激元 微波等离激元谐振器 对称性 群表示论 不可约表示 电磁散射

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基于金属表面等离子激元的侧耦合半圆形腔-波导透射谱分析 被引量：1

19

作者 徐兴恺 梁瑞生 +2 位作者 于哲 黄桥东 陈丕欣 《华南师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2013年第2期64-68,共5页

设计了一种新型的基于金属表面等离子激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)的亚波长金属-介质-金属型滤波器.该滤波器由一个半圆形谐振腔和一个直波导组成.利用时域耦合模理论和传输变换矩阵方法对结构进行理论分析,并通过时域有限差... 设计了一种新型的基于金属表面等离子激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)的亚波长金属-介质-金属型滤波器.该滤波器由一个半圆形谐振腔和一个直波导组成.利用时域耦合模理论和传输变换矩阵方法对结构进行理论分析,并通过时域有限差分方法(the finite difference time domain method,FDTD)进行数值模拟得出光谱响应.讨论了几何参数对透射曲线的影响,并设计了一种双腔结构来获得高对比度的透射曲线. 展开更多

关键词 金属表面等离子激元 半圆形谐振腔 滤波器

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表面等离激元金属纳米粒子的多元化结构及应用 被引量：1

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作者 王雅雯 李东 +2 位作者 梁文凯 孙迎辉 江林 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1213-1224,共12页

目前,单一的金属纳米粒子结构已经难以满足多学科交叉发展的需求.因此,将多种金属纳米粒子(如不同尺寸、形状、组分等)集成在同一基底表面,能够充分发挥不同金属纳米粒子的性质和优势,极具研究价值和应用价值.本文介绍了多元化表面等离... 目前,单一的金属纳米粒子结构已经难以满足多学科交叉发展的需求.因此,将多种金属纳米粒子(如不同尺寸、形状、组分等)集成在同一基底表面,能够充分发挥不同金属纳米粒子的性质和优势,极具研究价值和应用价值.本文介绍了多元化表面等离激元纳米粒子结构的构筑方法,以及其在信息编码、光电器件、能源催化等领域的应用.最后,提出了当前在多元化结构制备中存在的挑战,并展望了利用多元化结构实现性能提升的前景. 展开更多

关键词 金属纳米粒子 局域表面等离激元共振 多元化纳米结构 自组装

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