基于表面等离子体纳米结构的显色原理及偏振复用技术研究

1 绪 论

1.1引言

1.2 结构色研究的历史背景及概况

1.2.1生物体表中的结构色

1.2.2历史文物中的结构色

1.3结构色计算的基本知识

1.4表面等离子体结构色的文献综述

1.4.1金属膜上的纳米小孔阵列显色

1.4.2亚波长金属光栅显色

1.4.3复合单元结构的显色

1.4.4偏振复用成像技术

1.4.5光/热致形变的动态显色调控技术

1.5本文的主要研究内容及章节安排

2 光与金属结构相互作用理论基础和分析方法

2.1 引言

2.2光波段金属材料的介电常数

2.3.1表面等离子体的存在条件

2.3.2表面等离子体的特征参数

2.3.3表面等离子体的激发条件

2.3.4局域型表面等离子体

2.3.5混合模式的表面等离子体共振

2.4.1超分辨聚焦的前提条件

2.4.2反向传播设计理论

2.4.3调控近场的振幅和相位分布

2.5 本章小结

3 基于多层纳米结构的电磁波吸收原理及应用

3.1 引言

3.2光波段的能量吸收器件

3.2.1 宽带吸收器件的设计与优化

3.2.2 扩展吸收带宽的原理

3.2.3 窄带热辐射的调制

3.2.4 入射角和偏振角的影响

3.3 基于光完美吸收的显色器件

3.3.1 间隙等离子体共振结构

3.3.2 全颜色显色

3.3.3 偏振复用成像的仿真结果

3.4本章小结

4 高饱和度等离子体结构色的产生原理及应用

4.1引言

4.2.1干涉光刻技术

4.2.2全银纳米光栅制备流程

4.2.3全银纳米光栅的测试

4.3.1高饱和度颜色的产生

4.3.2仿真与实验结果对比

4.3.3高灵敏度传感应用

4.3.4偏振可擦除的成像

4.4高饱和度显色的物理原理

4.5本章小结

5偏振复用结构色的原理及应用

5.1引言

5.2超构表面的理论设计

5.2.1超构表面的单元结构共振模式分析

5.2.2波长相关的旋光效应

5.2.3超构表面的偏振调控仿真结果

5.3超构表面的实验表征

5.4.1图像信息“隐写术”

5.4.2高密度光信息存储

5.4.3信息加密/解密技术

5.5本章小结

6 总结与展望

6.1主要工作总结

6.2 研究工作展望

参考文献

附录

A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录

B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果

C. 作者在攻读博士学位期间参加的科研项目

D. 学位论文数据集

致谢