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基于表面等离激元的光器件设计及研究的中期报告
表面等离激元（SurfacePlasmonPolaritons，SPPs）是一种在金属和介质界面上自由电子与光子相互作用而产生的电磁波。SPPs具有高灵敏度和高分辨率的特点，被广泛应用于传感器、太阳能电池、生物医学等领域。本项目旨在设计和研究基于SPPs的光器件。
在前期研究中，我们通过数值模拟和实验探究了基于SPPs的光学波导的传输特性。通过研究不同几何形状和材料参数的波导结构，我们发现优化波导结构可以提高耦合效率和透射效率，并且可以实现SPPs的局域化和扩散控制。
在本次中期报告中，我们介绍了基于SPPs的光学模拟和实验的进展。具体来说，我们分别从理论模拟和实验验证两方面进行了研究。
一、理论模拟
我们使用了商业软件COMSOLMultiphysics进行光学模拟。通过建立金属和介质的界面模型，以及设计不同结构的光波导器件，我们模拟了SPPs的传输和耦合特性。特别是，在现有的波导结构基础上，我们通过优化结构参数进一步提高了波导的传输性能，包括耦合效率和透射效率。同时，我们也探究了波导结构对SPPs的局域化和扩散控制的影响。通过比较不同波导结构的模拟结果，我们找到了最优化的波导结构，并进一步优化了金属和介质材料的选择和厚度。
二、实验验证
为了验证理论模拟的结果，我们设计和制备了SPPs光学器件，包括波导和双切口结构。通过使用激光和光学显微镜，我们测量了SPPs的传输和耦合特性。实验结果与理论模拟结果较为一致，证明了模拟研究的正确性和可靠性。
综上所述，我们在SPPs光学器件的设计和研究方面取得了初步进展，并且已经开始着手进行进一步的实验和探索。未来，我们将继续优化波导结构和材料选择，探究更加复杂的SPPs光学器件结构，并将其应用于实际应用。