纳米尺寸双V型表面等离激元波导导光特性研究-文献综述

[5]验证后，我们提出一种新型的复合楔形波导结构，如下图：对其进行建模仿真，得到相应的一组物理参数。与前人成果比对，并进行优化，最终得到高性能的导波结构。可行性分析图书馆以及我校现有的丰富的电子网络资源，可以提供足够的实验参数等本课题实验所需的相关信息。COMSOLMultiphysics是一款大型的高级数值仿真软件。广泛应用于各个领域的科学研究以及工程计算，被当今世界科学家称为“第一款真正的任意多物理场直接耦合分析软件”。模拟科学和工程领域的各种物理过程，COMSOLMultiphysics以高效的计算性能和杰出的多场双向直接耦合分析能力实现了高度精确的数值仿真。研究计划进度安排及预期目标进度安排第1-4周：进行文献查找和整理，文献阅读和翻译，了解SPP的研究进展，完成开题报告撰写；第5-8周：掌握COMSOL仿真软件的基本用法，对前人提出的结构进行建模仿真，提出我们的新型结构并进行仿真；第9-12周：分析实验结果，得出物理参数，分析并进行结构优化；第13-15周：进行仿真测试资料和数据整理，完成毕业论文撰写和答辩。预期目标在了解SPP的基本特性之后，研究作为主要应用的复合波导的导波特性及物理特性。学会使用COMSOL软件对需要的结构进行建模仿真，提出新型的结构进行仿真并且优化，为后期的研究提供理论基础。参考文献陈艳坤，韩伟华，李小明.突破衍射极限的表面等离子激元[J].光电技术应用，2011,26(4).王庆艳，王佳，张书练．基于金属表面等离子激元控制光束的新进展[J]．光学技术，2009,35(2):163-174.DmitriK.GramotnevandSergeyI.Bozhevolnyi.Plasmonicsbeyondthediffractionlimit.NaturePhotonics,vol4,Feb2010,83-91.YushengBian,ZhengZheng,XinZhao,Symmetrichybridsurfaceplasmonpolaritonwaveguidesfor3Dphotonicintegration.OpticsExpress,Vol17,No.23,Nov2009.YushengBian,ZhengZheng,YaLiu,Hybridwedgeplasmonpolaritonwaveguidewithgoodfabrication-error-toleranceforultra-deep-subwavelengthmodeconfinement.OpticsExpress,Vol.19,No.23,Nov2011.文献翻译和原稿突破衍射极限的表面等离子体光子学DmitriK.GramotnevandSergeyI.Bozhevolnyi摘要近几年，基于SPP（表面等离子体激元）的纳米光子学的研究快速兴起。电磁波沿金属介质的交界面传播，而且以超越衍射极限的微小尺度被金属纳米结构导行。对于高度集成的光子信号处理系统的设计，纳米分辨率的光学成像技术和传感器的设计而言，这种不寻常的特性有着独特的前景。这篇综述总结了等离子体导波的基本原理和主要成就，并详细介绍了亚波长表面等离子体波导、无源和有源纳米表面等离子体器件、光场探测和操纵、纳米尺度光学聚焦的配置等多个领域的最新进展。最后，讨论了纳米光子器件和电路的潜在发展和应用，如光信号处理，纳米光学器件以及近场纳米级分辨率显微镜的制造。前言半导体器件的性能、速度以及易用依赖于它们在外部器件上的小型化与集成化。然而，当代电子设备的信息集成处理和传感正在迅速达到理论上的速度和带宽的限制，这是一个日益严重的问题，阻碍了现代科技中许多领域的进一步发展。最有前途的一种解决方案是用光信号取代作为信息载体的电信号。然而，在光信号处理器件和集成电路中用电磁波作为信息载体遇到的最主要的问题是，比起电子学器件，光子学无法将器件做到高度集成化和小型化。这个问题主要是由于光在介质中受到衍射极限的限制无法将电磁波限制在比波长小的多的纳米尺度中。结论表面等离子体光子纳米结构有超越衍射极限导行表面等离子光子的能力。这项仍在持续进行的研究证实了这些结构有着将光场局限在纳米尺度区域内的能力。这些结构可以将光能传输到纳米尺度的光电器件甚至传输到量子点和独立的分子上。导行的表面等离子体光子信号有可能很强烈地被局限在亚波长的尺度内，这使的这些结构对于将来设计和发展高度集成的高效纳米光子信号处理电路有着重要作用。人们同样期待这项研究能够在现有的光通信和微纳电子信息处理系统之间搭建一座桥梁。表面等离子体光子纳米聚焦结构表现出强烈的光场增强和局域限制的效应，这对于新一代传感器、探测器的设计，纳米光学技术的发展有着潜在的价值。这项技术可以在几个分子尺度内实现光学刻划。这可能导致在纳米技术、生物光子技术以及医疗测试领域实现新的光学操作手段。表面等离子体光子纳米结构的独特功能在其他令人兴奋的研究方向同样被深入地研究和探索，如金属纳米粒子的局域化，通过亚波长孔等离子体激发等离子体介导的增强，使用表面等离子体光子近场结构进行热辅助磁记录。需要注意的是由于表面等离子光子学的快速发展，这篇综述可能没有充分涵盖在这个的领域的最新进展。在光学信号处理、传感、成像领域，表面等离子光子结构在未来的实际应用情况依赖于该领域中的理论进展。然而这些未来的应用甚至更加依赖于能否成功地发展出实验方法和对于理想结构可行的制造技术，能否有效地激发出超越衍射极限的表面等离子光子模式，以及能否实现纳米尺度下信号的检测。表面等离子体光子学仍处在其婴儿阶段，那些为了达到有效激发、操纵以及检测目的而设计的表面等离子光子器件能否有效地集成将是未来重要而又艰巨的技术挑战。翻译原文

毕业论文（设计）文献综述和开题报告考核一、对文献综述、外文翻译和开题报告评语及成绩评定：成绩比例文献综述占（10%）开题报告占（20%）外文翻译占（10%）分值开题报告答辩小组负责人（签名）年月日基于C8051F单片机直流电动机反馈控制系统的设计与研究基于单片机的嵌入式Web服务器的研究MOTOROLA单片机MC68HC（8）05PV8/A内嵌EEPROM的工艺和制程方法及对良率的影响研究基于模糊控制的电阻钎焊单片机温度控制系统的研制基于MCS-51系列单片机的通用控制模块的研究基于单片机实现的供暖系统最佳启停自校正（STR）调节器单片机控制的二级倒立摆系统的研究基于增强型51系列单片机的TCP/IP协议栈的实现基于单片机的蓄电池自动监测系统基于32位嵌入式单片机系统的图像采集与处理技术的研究基于单片机的作物营养诊断专家系统的研究基于单片机的交流伺服电机运动控制系统研究与开发基于单片机的泵管内壁硬度测试仪的研制基于单片机的自动找平控制系统研究基于C8051F040单片机的嵌入式系统开发基于单片机的液压动力系统状态监测仪开发模糊Smith智能控制方法的研究及其单片机实现一种基于单片机的轴快流CO〈,2〉激光器的手持控制面板的研制基于双单片机冲床数控系统的研究基于CYGNAL单片机的在线间歇式浊度仪的研制基于单片机的喷油泵试验台控制器的研制基于单片机的软起动器的研究和设计基于单片机控制的高速快走丝电火花线切割机床短循环走丝方式研究基于单片机的机电产品控制系统开发基于PIC单片机的智能手机充电器基于单片机的实时内核设计及其应用研究基于单片机的远程抄表系统的设计与研究基于单片机的烟气二氧化硫浓度检测仪的研制基于微型光谱仪的单片机系统单片机系统软件构件开发的技术研究基于单片机的液体点滴速度自动检测仪的研制基于单片机系统的多功能温度测量仪的研制基于PIC单片机的电能采集终端的设计和应用基于单片机的光纤光栅解调仪的研制气压式线性摩擦焊机单片机控制系统的研制基于单片机的数字磁通门传感器基于单片机的旋转变压器-数字转换器的研究基于单片机的光纤Bragg光栅解调系统的研究单片机控制的便携式多功能乳腺治疗仪的研制基于C8051F020单片机的多生理信号检测仪基于单片机的电机运动控制系统设计Pico专用单片机核的可测性设计研究基于MCS-51单片机的热量计基于双单片机的智能遥测微型气象站MCS-51单片机构建机器人的实践研究基于单片机的轮轨力检测基于单片机的GPS定位仪的研究与实现基于单片机的电液伺服控制系统用于单片机系统的MMC卡文件系统研制基于单片机的时控和计数系统性能优化的研究基于单片机和CPLD的粗光栅位移测量系统研究单片机控制的后备式方波UPS提升高职学生单片机应用能力的探究基于单片机控制的自动低频减载装置研究基于单片机控制的水下焊接电源的研究基于单片机的多通道数据采集系统基于uPSD3234单片机的氚表面污染测量仪的研制基于单片机的红外测油仪的研究96系列单片机仿真器研究与设计基于单片机的单晶金刚石刀具刃磨设备的数控改造基于单片机的温度智能控制系统的设计与实现基于MSP430单片机的电梯门机控制器的研制基于单片机的气体测漏仪的研究基于三菱M16C/6N系列单片机的CAN/USB协议转换器基于单片机和DSP的变压器油色谱在线监测技术研究基于单片机的膛壁温度报警系统设计基于AVR单片机的低压无功补偿控制器的设计基于单片机船舶电力推进电机监测系统基于单片机网络的振动信号的采集系统基于单片机的大容量数据存储技术的应用研究基于单片机的叠图机研究与教学方法实践基于单片机嵌入式Web服务器技术的研究及实现基于AT89S52单片机的通用数据采集系统基于单片机的多道脉冲幅度分析仪研究机器人旋转电弧传感角焊缝跟踪单片机控制系统基于单片机的控制系统在PLC虚拟教学实验中的应用研究基于单片机系统的网络通信研究与应用基于PIC16F877单片机的莫尔斯码自动译码系统设计与研究基于单片机的模糊控制器在工业电阻炉上的应用研究基于双单片机冲床数控系统的研究与开发基于Cygnal单片机的μC/OS-Ⅱ的研究基于单片机的一体化智能差示扫描量热仪系统研究基于TCP/IP协议的单片机与Internet互联的研究与实现变频调速液压电梯单片机控制器的研究基于单片机γ-免疫计数器自动换样功能的研究与实现基于单片机的倒立摆控制系统设计与实现单片机嵌入式以太网防盗报警系统基于51单片机的嵌入式Internet系统的设计与实现单片机监测系统在挤压机上的应用MSP430单片机在智能水表系统上的研究与应用基于单片机的嵌入式系统中TCP/IP协议栈的实现与应用单片机在高楼恒压供水系统中的应用基于ATmega16单片机的流量控制器的开发基于MSP430单片机的远程抄表系统及智能网络水表的设计基于MSP430单片机具有数据存储与回放功能的嵌入式电子血压计的设计基于单片机的氨分解率检测系统的研究与开发锅炉的单片机控制系统基于单片机控制的电磁振动式播种控制系统的设计基于单片机技术的WDR-01型聚氨酯导热系数测试仪的研制一种RISC结构8位单片机的设计与实现基于单片机的公寓用电智能管理系统设计基于单片机的温度测控系统在温室大棚中的设计与实现HYPE