表面等離子體飛秒脈沖的傳輸

1、國內(nèi)圖書分類號： O 438 學(xué)校代碼： 10213 國際圖書分類號：535 密級：公開 理學(xué)碩 理學(xué)碩士學(xué) 士學(xué)位論文 位論文 表面等離子體飛秒脈沖的傳輸 碩 士 研 究 生 ： 毛湛萌 導(dǎo) 師 ： 王玉曉教授 申 請 學(xué) 位 ： 理學(xué)碩士 學(xué) 科 ： 光學(xué) 所

2、 在 單 位 ： 理學(xué)院 答 辯 日 期 ： 2012 年 7 月 授予學(xué)位單位 ： 哈爾濱工業(yè)大學(xué) 摘 要 - I - 摘 要 本文主要研究表面等離子體飛秒脈沖在傳輸過程中，其脈沖波形在不同條件下的展寬及壓縮情況。重點討論群速度色散，損耗色散對脈沖波形的影響，通過兩種因素的相互抵消獲得表面等離子飛秒脈沖在傳播過程中波形不變的條件。最后加入光學(xué)非線性的影響，利用光學(xué)非線性來調(diào)整脈沖波形的展寬和壓縮。 文中首先從

3、麥克斯韋方程出發(fā)推導(dǎo)出表面等離子體波在金屬與非線性介質(zhì)結(jié)構(gòu)中的色散關(guān)系，并分析了不同因素對色散關(guān)系的影響。然后以色散關(guān)系為基礎(chǔ)，通過表面等離子體飛秒脈沖在傳播過程中頻譜的變化，計算了脈沖波形的展寬和壓縮。通過觀察分析計算結(jié)果，我們得到了使脈沖波形在傳播過程中保持不變的條件。 而后我們調(diào)整思路，加入光學(xué)非線性對表面等離子體激元的影響，用有限時域差分方法計算高峰值強度的表面等離子體飛秒脈沖在光學(xué)非線性的作用下，其波形的展寬和壓縮，討論了如何

4、利用光學(xué)非線性控制波形變化；另外，我們還發(fā)現(xiàn)了表面等離子體波飛秒脈沖在波形壓縮時，脈沖的峰值強度也有較大的提高，這說明了我們可以利用光學(xué)非線性效應(yīng)， “正反饋”式的提高飛秒脈沖的峰值強度。 本文從兩個角度分析表面等離子體飛秒脈沖的傳輸，通過文中的論述我們可以明確獲得使脈沖波形不變的條件，以及如何改變波形和脈沖峰值強度的方法。這些研究結(jié)果對表面等離子體飛秒脈沖在信息傳播方面的應(yīng)用以及表面等離子體激元在光學(xué)非線性領(lǐng)域的研究都有著重要意義。