金属纳米结构的非线性光学性质研究

发布时间：2025-05-27 00:10

　　与传统的介质材料相比,金属纳米结构在非线性光学响应方面有其独特的优势。金属纳米结构本身就有很大的非线性极化率。而且,由于表面等离激元共振,使得在共振频率下光被局域在金属周围产生一个强大的局部电磁场来增强非线性响应。当几何结构发生改变时,其共振频率会产生相应的变化,因而非线性响应发生改变,使得金属纳米结构具有很好的可调谐性。金属纳米结构的这些特点使得近年来各种金属纳米结构的非线性光学效应得到了广泛的研究,例如二次谐波,三次谐波,四波混频和多光子激发发光等。通常情况下,制备金属纳米结构有两种,一种是先进的纳米技术另一种是化学生长的方法。在实验中制备样品时,几何形状与理想几何模型往往会出现各种偏差,因此,我们数值研究了金属纳米微结构对线性和非线性光学响应产生的影响。这对解释实验中二次谐波、三次谐波产生的测量结果,以及由金属纳米结构调制二次谐波、三次谐波产生的效率具有重要意义。本文主要研究内容和工作如下:1.我们首先介绍了非线性光学的研究背景,二次谐波、三次谐波的发展现状及其应用,然后对在数值模拟过程中所用基频场方程和二次谐波、三次谐波的产生理论进行了简单介绍。2.我们利用有限元的方法研究了理想...

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【学位级别】：硕士

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中文摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 非线性光学的研究背景
    1.2 等离激元的研究背景
    1.3 二次谐波、三次谐波的研究现状及应用
    1.4 本文的主要工作
第二章 二次谐波、三次谐波的产生理论
    2.1 非线性光学的基础
    2.2 二次谐波、三次谐波的产生理论
第三章 光栅微结构对二次谐波、三次谐波产生的影响研究
    3.1 光栅微结构对二次谐波产生的影响
    3.2 光栅微结构对三次谐波产生的影响
    3.3 本章小结
第四章 科赫雪花金纳米结构对二次谐波、三次谐波产生的影响研究
    4.1 金科赫雪花局域微结构对二次谐波产生的影响
        4.1.1 理想情况下金科赫雪花结构产生的散射谱和二次谐波
        4.1.2 入射光为水平方向时局域微结构对散射谱和二次谐波的影响
        4.1.3 入射光为竖直方向时局域微结构对散射谱和二次谐波的影响
    4.2 金科赫雪花局域微结构对三次谐波产生的影响
        4.2.1 理想情况下金科赫雪花结构产生的三次谐波
        4.2.2 入射光为水平方向时局域微结构对三次谐波的影响
        4.2.3 入射光为竖直方向时局域微结构对三次谐波的影响
    4.3 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
发表论文和科研情况
致谢



本文编号：4047196