內容簡介
全書共七章,包括第1章THz表面等離激元產生的物理機理及贗表面等離激元的概念引入;第2章激發THz表面等離激元和贗表面等離激元的方法及贗表面等離激元的傳輸特性;第3章金屬平板波導結構中的THz波的傳輸及贗表面等離激元對THz的全反射;第4章半導體和金屬光子晶體板結構中的表面等離激元引起的THz的透射增強;第5章贗局域表面等離激元的增強特性及在THz中的激發;第6章超表面中的等離激元實現太赫茲偏振轉換和完美吸收;第7章太赫茲遠場超分辨聚焦和散射式近場掃描顯微成像技術。
圖書目錄
1 太赫茲表面等離激元 001
1.1 引言 003
1.2 導體平板上的表面等離子波 004
1.2.1 金屬在表面等離子波中的性質和介電常數 004
1.2.2 SPPs及色散方程 006
1.3 周期結構界面中的贗表面等離子波 008
1.3.1 一維平板金屬微結構表面的贗表面等離子波 010
1.3.2 周期圓柱金屬微結構中的SSPPs 012
1.4 小結 016
2 THz(贗)表面等離子波的激發和傳導 017
2.1 概述 019
2.2 激發THz波段(S)SPPs的方法 019
2.2.1 近場激發 019
2.2.2 光柵耦合 020
2.2.3 牛眼結構耦合 021
2.2.4 稜鏡耦合 023
2.2.5 介質波導激發 025
2.2.6 共面波導激發 026
2.2.7 平行板波導激發 027
2.2.8 超表面耦合 029
2.3 THz波段SSPPs的傳導 031
2.3.1 THz周期金屬穿孔波導 032
2.3.2 多米諾SSPPs波導 035
2.3.3 超表面SSPPs波導 039
2.4 小結 043
3 金屬平板波導中的等離子波效應 045
3.1 引言 047
3.2 金屬平板波導結構對太赫茲的耦合和傳輸 047
3.2.1 耦合結構 047
3.2.2 TM波入射及諧振特性 048
3.2.3 TE波入射及諧振特性 053
3.3 金屬平板波導端面的SSPPs反射特性 063
3.4 小結 067
4 太赫茲光子晶體板中的表面等離激元 069
4.1 引言 071
4.2 SPPs的異常透射增強:從可見光到THz波 071
4.3 二維半導體PCS的SPPs諧振特性 072
4.4 二維金屬PCS傳輸特性 076
4.5 小結 083
5 太赫茲贗局域表面等離子波 085
5.1 引言 087
5.2 光波段LSPs 087
5.3 低頻段SLSPs 089
5.3.1 太陽花結構SLSPs 090
5.3.2 螺旋形結構SLSPs 104
5.4 小結 109
6 基於THz表面等離激元超表面的器件 111
6.1 引言 113
6.2 偏振轉換器 113
6.2.1 電磁波的偏振 114
6.2.2 實現偏振轉換的相關理論 115
6.2.3 基於等離激元超表面的偏振轉換理論 117
6.2.4 單層超表面的寬頻THz波線偏振轉換器 122
6.3 完美吸收器件 129
6.4 小結 143
7 基於太赫茲表面等離激元的近場超分辨技術 145
7.1 引言 147
7.2 基於螺旋線陣列等離激元的超分辨聚焦 148
7.2.1 螺旋線陣列電漿透鏡 148
7.2.2 偏振性設計 151
7.2.3 基於螺旋線陣列的高強度超聚焦電漿稜鏡設計 153
7.2.4 基於螺旋線形高強度太赫茲超聚焦稜鏡的仿真與實驗 156
7.3 太赫茲散射式近場掃描顯微成像技術(THzs SNOM) 160
7.3.1 s SNOM系統及其工作原理 160
7.3.2 偶極子理論模型及計算 161
7.3.3 s SNOM系統及其成像特性研究 164
7.3.4 太赫茲近場顯微系統 172
7.4 小結 176
參考文獻 177
索引 196
作者簡介
陳麟,男,上海理工大學教授,博士生導師。國家重點研發計畫項目首席科學家,上海市青年拔尖人才計畫,上海市曙光學者,上海市青年科技啟明星。從事太赫茲頻段中波導及表面等離子器件的理論和實驗研究。主持科技部重大儀器專項2項,國家自然科學基金2項,以及上海市科委重點專項等十二項國家及省部級以上項目。以一作或通訊作者在Light: Science & Applications, Advanced Optical Materials, Scientific Reports, IEEE Journal of Selected Topics on Quantum Electronics, Optics Letters, Applied Physics Letters 等SCI雜誌發表論文六十餘篇,ESI高被引論文3篇,文章他引1200餘次。擔任27種國際期刊的審稿人。撰寫《太赫茲頻段等離激元現象及其套用》專著1本,申請發明專利30餘項,已獲授權16項,其中4項已進行了專利許可轉化給北方光電股份有限公司,轉化金額2879萬。目前擔任SCI收錄期刊Frontiers in physics客座編輯,Frontiers of Information Technology & Electronic Engineering 通訊專家,American Journal of Optics and Photonics編委,新加坡南洋理工大學tier1項目特邀評審人。榮獲儀器儀表學會金國藩青年學子獎。
朱亦鳴,男,教授,博士生導師,國家萬人計畫“中青年科技創新領軍人才”,國家百千萬人才,國家基金委優秀青年科學基金、國務院特殊津貼獲得者。2008 年底從日本東京大學畢業後,進入上海理工大學光電信息與計算機工程學院,進行太赫茲技術及其套用的理論和實驗研究工作。
莊松林,1940年8月14日生,江蘇溧陽人。1995年當選為中國工程院院士。現任上海理工大學光學與電子信息工程學院院長、博士生導師,上海光學儀器研究所所長,上海交通大學、復旦大學、浙江大學兼職教授,國際光學工程學會和美國光學學會fellow、中國儀器儀表學會名譽理事長、中國光學工程學會副理事長、探月計畫專家組成員、教育部儀器科學和技術教指委副主任。