《表面電漿激元波導非連續性結構等效電路模型研究》是依託華中師範大學，由林海擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：表面電漿激元波導非連續性結構等效電路模型研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：林海
- 依託單位：華中師範大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
基於表面電漿激元(SPPs)的各種納米光子器件是實現未來全光集成迴路的基礎。隨著所設計的SPPs波導光子器件複雜度的提高，對它們的理論分析和仿真研究也越來越困難，採用等效電路與傳輸線描述，有利於表面電漿電路的快速仿真與最佳化設計，本課題將套用全波電磁場分析，研究光信號在表面電漿激元波導非連續性結構中的傳播規律；套用傳輸線理論與集總參數等效電路網路表征SPPs波導非連續性結構中的傳輸、散射、高次模寄生效應；建立一致性SPPs波導的分布參數等效電路模型和特徵參數的經驗設計公式，建立非連續性結構等效電路的空間映射神經網路模型；最後套用得到的等效電路模型完成SPPs波導器件的設計和仿真，驗證模型的精確性與正確性。
結題摘要
在本課題的研究中，我課題組以表面電漿激元現象的時域計算電磁學方法仿真與建模為主題，深化了對表面電漿材料仿真的時域有限差分方法的研究，對仿真超微結構的無條件穩定LOD-FDTD方法有了深入的理解並加以改進，建立了針對色散媒質仿真的復共軛極點/留數材料模型，建立了針對單層石墨烯的極限薄層介質的子單元模型，建立了針對納米線結構的FDTD子單元模型；利用所建立的FDTD仿真引擎拓展了對碳基低維納米材料如碳納米管、石墨烯中表面電漿波傳播現象的仿真與建模的研究內容；同時套用時域有限差分方法完成了納米管和石墨烯作為未來高速積體電路中的互連線的性能分析，建立了納米管互連線串擾分析的電路模型；此外還依據已有的實驗條件探索並設計了一些基於超材料的微波器件，為未來研究基於表面電漿機制的光頻超材料奠定了基礎。
