太赫兹表面等离激元现象及其应用

1 太赫兹表面等离激元 001
1.1 引言 003
1.2 导体平板上的表面等离子波 004
1.2.1 金属在表面等离子波中的性质和介电常数 004
1.2.2 SPPs及色散方程 006
1.3 周期结构界面中的赝表面等离子波 008
1.3.1 一维平板金属微结构表面的赝表面等离子波 010
1.3.2 周期圆柱金属微结构中的SSPPs 012
1.4 小结 016
2 THz(赝)表面等离子波的激发和传导 017
2.1 概述 019
2.2 激发THz波段(S)SPPs的方法 019
2.2.1 近场激发 019
2.2.2 光栅耦合 020
2.2.3 牛眼结构耦合 021
2.2.4 棱镜耦合 023
2.2.5 介质波导激发 025
2.2.6 共面波导激发 026
2.2.7 平行板波导激发 027
2.2.8 超表面耦合 029
2.3 THz波段SSPPs的传导 031
2.3.1 THz周期金属穿孔波导 032
2.3.2 多米诺SSPPs波导 035
2.3.3 超表面SSPPs波导 039
2.4 小结 043
3 金属平板波导中的等离子波效应 045
3.1 引言 047
3.2 金属平板波导结构对太赫兹的耦合和传输 047
3.2.1 耦合结构 047
3.2.2 TM波入射及谐振特性 048
3.2.3 TE波入射及谐振特性 053
3.3 金属平板波导端面的SSPPs反射特性 063
3.4 小结 067
4 太赫兹光子晶体板中的表面等离激元 069
4.1 引言 071
4.2 SPPs的异常透射增强:从可见光到THz波 071
4.3 二维半导体PCS的SPPs谐振特性 072
4.4 二维金属PCS传输特性 076
4.5 小结 083
5 太赫兹赝局域表面等离子波 085
5.1 引言 087
5.2 光波段LSPs 087
5.3 低频段SLSPs 089
5.3.1 太阳花结构SLSPs 090
5.3.2 螺旋形结构SLSPs 104
5.4 小结 109
6 基于THz表面等离激元超表面的器件 111
6.1 引言 113
6.2 偏振转换器 113
6.2.1 电磁波的偏振 114
6.2.2 实现偏振转换的相关理论 115
6.2.3 基于等离激元超表面的偏振转换理论 117
6.2.4 单层超表面的宽频THz波线偏振转换器 122
6.3 完美吸收器件 129
6.4 小结 143
7 基于太赫兹表面等离激元的近场超分辨技术 145
7.1 引言 147
7.2 基于螺旋线阵列等离激元的超分辨聚焦 148
7.2.1 螺旋线阵列等离子体透镜 148
7.2.2 偏振性设计 151
7.2.3 基于螺旋线阵列的高强度超聚焦等离子体棱镜设计 153
7.2.4 基于螺旋线形高强度太赫兹超聚焦棱镜的仿真与实验 156
7.3 太赫兹散射式近场扫描显微成像技术(THzs SNOM) 160
7.3.1 s SNOM系统及其工作原理 160
7.3.2 偶极子理论模型及计算 161
7.3.3 s SNOM系统及其成像特性研究 164
7.3.4 太赫兹近场显微系统 172
7.4 小结 176
参考文献 177
索引 196