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基于表面等离子激元的纳米光子器件的特性研究的中期报告
1.研究背景及意义
表面等离子激元（surfaceplasmonpolariton,SPP）是在金属与介质接界面上存在的一种电磁波，具有在纳米尺度下聚集电磁场能量的特性。因此，利用表面等离子激元可以制作出各种纳米光子器件，如表面等离子共振传感器、表面等离子激元光学探针、纳米光源、光学限幅器等。这些器件在生物、化学、物理等领域有着广泛的应用。
近年来，随着纳米加工技术的发展和表面等离子激元的研究进展，可实现的纳米光子器件种类越来越多，但是这些器件的特性及其优化仍然需要进行深入的研究。因此，本研究旨在基于表面等离子激元，研究纳米光子器件的特性，并探索优化方法，为相关领域的研究和实际应用提供基础支持。
2.研究进展
本次报告阶段主要完成了以下研究工作：
（1）利用光纤耦合器，实现了表面等离子激元的激发和收集，研究了基于表面等离子激元的银纳米粒子阵列的吸收光谱特性。结果显示，在确定的波长范围内，银粒子阵列对光子的吸收特性具有明显的表面等离子激元共振峰。
（2）利用有限元方法模拟了纳米孔阵列上的表面等离子激元传播特性，并得出了随孔径尺寸变化的传输距离、群速度、相速度等参数。模拟结果表明，随着孔径减小，传输距离变短，相速度变慢，而群速度变快。
（3）探讨了表面等离子激元在几何形态上的优化。以银纳米立方体为例，研究了不同立方体尺寸和形状对表面等离子激元共振的影响。结果表明，通过调节立方体的尺寸和形状，可以有效地调节表面等离子激元共振峰的位置和强度。
3.研究结论及展望
通过上述实验和模拟研究，初步探索了基于表面等离子激元的纳米光子器件的特性。结果表明，表面等离子激元的特性可以应用于各种类型的纳米光子器件中，并且通过优化器件结构和材料特性，可以得到更好的性能。
未来的研究将聚焦于优化各类纳米光子器件的性能，并探索其在生物、物理、化学等领域的应用。同时，进一步研究表面等离子激元的物理特性，将有助于更深入地理解器件性能和优化原理。