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两种新型表面等离子体光波导的传输特性研究的中期报告.docx

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两种新型表面等离子体光波导的传输特性研究的中期报告 摘要： 本文研究了两种新型表面等离子体光波导的传输特性，包括介绍了它们的基本原理、理论模型和数值计算方法。首先，我们考虑了一种基于介质膜的表面等离子体光波导，其中介质膜是由高介电常数材料制成。根据布拉格衍射理论和有效介质理论，我们研究了这种光波导的光传输性质，并分析了其波导模式的特性。接着，我们研究了一种新型表面等离子体光波导，它是由周期性的金纳米结构和玻璃基底构成的。我们利用有限元方法计算了这种光波导的传输系数和波导模式，发现它具有宽带和高耦合效率的特点。最后，我们对这两种光波导进行了比较分析，并讨论了它们在实际光学器件中的应用潜力。 关键词：表面等离子体光波导；介质膜；金纳米结构；传输特性；波导模式；应用潜力 Abstract: Inthispaper,westudiedthetransmissioncharacteristicsoftwonewtypesofsurfaceplasmonpolaritonwaveguides,includingtheirbasicprinciples,theoreticalmodelsandnumericalcalculationmethods.First,weconsideredasurfaceplasmonpolaritonwaveguidebasedonadielectricfilm,wherethedielectricfilmwasmadeofahighdielectricconstantmaterial.BasedontheBraggdiffractiontheoryandtheeffectivemediumtheory,westudiedtheopticaltransmissionpropertiesofthewaveguideandanalyzeditswaveguidemodecharacteristics.Then,westudiedanovelsurfaceplasmonpolaritonwaveguidecomposedofperiodicgoldnanostructuresandaglasssubstrate.Weusedthefiniteelementmethodtocalculatethetransmissioncoefficientandwaveguidemodeofthiswaveguide,andfoundthatithasthecharacteristicsofwidebandwidthandhighcouplingefficiency.Finally,wecomparedandanalyzedthesetwowaveguidesanddiscussedtheirpotentialapplicationsinpracticalopticaldevices. Keywords:surfaceplasmonpolaritonwaveguide;dielectricfilm;goldnanostructures;transmissioncharacteristics;waveguidemode;applicationpotential