各向異性介質亞波長結構的光學異常透射及其套用研究

《各向異性介質亞波長結構的光學異常透射及其套用研究》是依託南開大學，由陳璟擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：各向異性介質亞波長結構的光學異常透射及其套用研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：陳璟
• 依託單位：南開大學

中文摘要

亞波長金屬微結構體系中的光學異常透射效應具有重要的套用價值，例如亞波長精度的光刻、高信噪比的生物感測器以及濾波器件等。但縱觀國內外，研究還是主要集中在介質為各向同性的情況。本項目將探討各向異性介質亞波長微結構中的光學異常透射效應，預測諸如透射峰的位移和劈裂、光學單向傳播及雙穩等新現象和新效應，研究物理機制和潛在套用，建立並完善相應的理論模型。項目擬開發的三維並行全矢量電磁場數值模擬程式，能擴展數值模擬研究的手段和範圍。由於許多介質的各向異性可以利用外加電場或磁場加以調控，本項目的實施可以推動基於電磁調控異常透射效應的技術套用的發展，充分發揮電磁調控方法諸如簡單、靈活、方便、無移動部件及損傷小等優點。本項目的實施具有重要的科學意義和套用基礎研究價值，將深化對金屬亞波長微結構與光波相互作用本質的認識，推動相關基礎研究的深入和套用研究的發展。

結題摘要

本課題擬開發三維並行全矢量電磁場數值模擬算法，全面開展各向異性介質亞波長結構中光學異常透射效應的研究；通過對新現象和新效應的研究，揭示物理機制，建立完善的理論體系，推動電磁調控光學異常透射效應的技術套用的發展；體現理論和實驗的互動，開展創新性的實驗驗證和原理型器件設計工作。 本課題在2010-2012的3 年時間內，在所有課題組人員的緊密合作和努力下，全面展開工作。在異常透射效應的不對稱效應、可調性、光學非線性增強套用、慢光效應, 異常透射效應中近場的相位奇點現象、基於光學自旋-軌道角動量耦合的各向異性特異介質中的偏振敏感光學偏轉現象及量子Gouy 位相的物理機制討論及其在缺陷光場衍射行為等諸多領域開展廣泛研究，取得一些有價值的創新性研究進展與原創性研究成果，完成計畫任務與預期目標。 3 年內，本課題共發表標註本項目支持的學術論文16 篇，均為SCI 索引，包括Phys. Rev. A 2 篇、Opt. Lett. 2 篇、Opt. Express 1 篇、Appl. Phys. B 2 篇， JOSAB 1 篇、J. Appl. Phys. 4 篇、J. Opt. 2 篇、Chin. Opt. Lett. 2 篇。申請國家發明專利3 項。 在人才培養上，本課題負責人陳璟教授獲2009 年度“新世紀優秀人才支持計畫”支持。博士生汪喜林、郭清華分別於2010 年度和2012 年度獲教育部“學術新人”和南開大學“優秀博士學位論文培育基金”資助。博士生康明2012 年度獲南開大學“南開十傑”榮譽。 目前由本課題支持的研究生有博士3 名，碩士3 名。