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简论波导金属纳米光波导的传播特性普通论文格式范文

摘要:伴随着人类文明的进步,信息量急剧膨胀,从电子传输为基础所建立的计算处理工具被要求具有更高的集成性,而电子传输本身无论是热损耗,还是磁干扰,从及到达纳米尺度后出现的德布罗意物质波衍射等不足,都迫使人们把目光转向其他传输模式。光传输,做为一种历史悠久的传输媒介,成为了解决不足的救命稻草。光子与金属导体表面自由电子气的耦合,会激发等离子体表面波。具有优秀的局域性,可从突破衍射极限,成功实现光传输器件的小型化和集成化。本论文主要探讨金属纳米波导结构等离子体激元表面波的传输特性,利用时域有限差分(FDTD)办法进行电磁场模拟,然后采取MATLAB数值处理软件对数据进行后处理。全文内容包含金属纳米圆柱波导结构,以等离子体的表面波的激发模式的选择从及与其相对应的方式激发状况,不同方式的强度与相位信息从及传播长度和方式面积等具体参数信息,讨论到怎么在此波导上得到我们想要的方式,并在最后初步讨论了不同方式下有限长的纳米金属圆柱波导另一端的辐射状况。文章的组织结构:首先利用经典电磁场论述解出圆柱座标下的金属圆柱波导的等离子体激元表面波的方式方程,然后讨论了方式的截止状况,给出了m=0方式和|m|=1方式的场分布状况。然后选择一个具体仿真实例,解释了仿真中所得到电磁场分布。然后,查看不同的纳米圆柱波导半径和不同的激发光波长对于方式分布的影响。最后,我们选取一个实例,研究了有限长纳米圆柱波导不同方式的辐射状况。在文章中,我们首先讲述了等离子体光学的进展过程,并对各领域中,等离子体相关运用进展近况给出了简介,然后阐述了金属纳米波导等离子体表面波探讨重要作用和迫切需求。简介了等离子体激元表面波的基本论述,并结合我们讨论纳米圆柱金属波导的需要,重点简介了我们所要利用的几个参数。然后,以差分运算原理出发,详细的推导了时域有限差分办法(FDTD)的差分表达式,得出了一般的稳定性条件和收敛性要求。然后,结合我们所利用的具体仿真软件,给出了我们在仿真中的参数设置和边界条件的选择。并且,对我们讨论的结构中所涉及到的材料的计算模型进行基本的简介。之后,我们详细的给出了金属纳米光波导的方式分析的论述计算,对于方式截止频率进行了详细讨论,给出了不同方式各自详细的场分布状况,讨论了方式混合状况下的场分布,定义m=0方式与|m|=1方式的混合方式比例系数。讨论了两种不同的激发条件对方式分布的影响,定义了两种激

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