超高階導(dǎo)模共振原理及應(yīng)用

目錄
前言
第1章 金屬的光學(xué)特性 1
1.1 導(dǎo)體中的電磁波 1
1.2 Drude模型下的復(fù)介電系數(shù) 4
1.3 金和銀 8
1.4 金屬界面的折射和反射 13
1.5 單層金屬膜的透射和反射 17
1.6 金屬內(nèi)負(fù)折射效應(yīng)的探討 21
1.7 本章小結(jié) 23
參考文獻(xiàn) 24
第2章 轉(zhuǎn)移矩陣?yán)碚?25
2.1 散射矩陣和轉(zhuǎn)移矩陣 25
2.2 分析轉(zhuǎn)移矩陣 30
2.3 反射率、透射率和波函數(shù) 34
2.4 轉(zhuǎn)移矩陣求解光子禁帶 38
2.5 本章小結(jié) 44
參考文獻(xiàn) 44
第3章 平板波導(dǎo)結(jié)構(gòu) 45
3.1 平板波導(dǎo)的模式 45
3.2 介質(zhì)平板光波導(dǎo) 48
3.2.1 波導(dǎo)的模式 48
3.2.2 功率束縛比例因子 53
3.3 表面等離激元波導(dǎo) 55
3.3.1 單金屬/介質(zhì)界面 58
3.3.2 MDM結(jié)構(gòu) 63
3.3.3 DMD結(jié)構(gòu) 65
3.4 本章小結(jié) 69
參考文獻(xiàn) 70
第4章 雙面金屬包覆波導(dǎo) 71
4.1 雙面金屬包覆波導(dǎo)的模式 71
4.2 雙面金屬包覆波導(dǎo)的反射特性 78
4.3 超高階導(dǎo)模 83
4.4 本章小結(jié) 90
參考文獻(xiàn) 91
第5章 GH和IF位移效應(yīng) 92
5.1 波束傳播法 92
5.2 古斯-漢欣位移效應(yīng) 96
5.2.1 古斯-漢欣位移 96
5.2.2 古斯-漢欣位移的物理解釋 97
5.2.3 超高階導(dǎo)模的古斯-漢欣位移增強(qiáng) 99
5.2.4 古斯-漢欣位移和光斑形變 101
5.2.5 正負(fù)古斯-漢欣位移 104
5.3 IF位移效應(yīng) 109
5.3.1 光自旋霍爾效應(yīng) 109
5.3.2 基于超高階導(dǎo)模的IF位移增強(qiáng) 111
5.4 GH位移和IF位移的統(tǒng)一理論 116
5.4.1 一般光束位置的描述 117
5.4.2 入射光與反射光的描述 119
5.4.3 GH位移和它的量子化 121
5.4.4 IF位移和它的量子化 122
5.5 因果律佯謬 123
5.5.1 光波導(dǎo)中的困惑 123
5.5.2 蓋爾斯-特納爾斯干涉儀中的因果律佯謬 125
5.5.3 因果律佯謬的解釋 126
5.6 本章小結(jié) 129
參考文獻(xiàn) 129
第6章 基于超高階導(dǎo)模的振蕩波傳感器 132
6.1 高靈敏光學(xué)傳感器 132
6.1.1 表面等離子體共振傳感器 132
6.1.2 干涉儀傳感器 134
6.1.3 環(huán)型諧振腔傳感器 135
6.1.4 光纖傳感器 137
6.2 超高階導(dǎo)模傳感 138
6.2.1 傳感原理 138
6.2.2 靈敏度分析 140
6.2.3 探測深度 144
6.3 具體應(yīng)用實(shí)例 146
6.3.1 位移傳感 146
6.3.2 角度傳感 149
6.3.3 波長傳感 150
6.3.4 濃度傳感 153
6.4 本章小結(jié) 158
參考文獻(xiàn) 158
第7章 渦旋光束 161
7.1 光場的角動(dòng)量 161
7.1.1 角動(dòng)量的定義 161
7.1.2 自旋和軌道角動(dòng)量的劃分 162
7.2 渦旋光束的模式特性 164
7.2.1 近軸光線傳輸方程 164
7.2.2 Hermite-Gauss模式 167
7.2.3 Laguerre-Gauss模式 169
7.2.4 Bessel光束 171
7.3 渦旋光束的角動(dòng)量 173
7.4 離軸渦旋點(diǎn)傳輸?shù)膭?dòng)力學(xué)模型 178
7.5 離軸渦旋點(diǎn)傳輸?shù)膶?shí)驗(yàn)研究 186
7.6 渦旋光束的雙面金屬包覆波導(dǎo)散射實(shí)驗(yàn) 190
7.6.1 實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象 190
7.6.2 基于幾何光學(xué)的簡單模型 193
7.7 渦旋光束的古斯-漢欣位移效應(yīng) 198
7.8 本章小結(jié) 200
參考文獻(xiàn) 200
第8章 超高階導(dǎo)模的其他應(yīng)用 202
8.1 超高階導(dǎo)模用于產(chǎn)生慢光 202
8.1.1 超高階導(dǎo)模實(shí)現(xiàn)慢光原理 203
8.1.2 慢光的實(shí)驗(yàn)研究 205
8.2 超高階導(dǎo)模在光操控領(lǐng)域的應(yīng)用 211
8.2.1 超高階導(dǎo)模作用于磁流體 211
8.2.2 超高階導(dǎo)模組裝二氧化硅微球 220
8.3 超高階導(dǎo)模用于拉曼效應(yīng)的增強(qiáng) 225
8.4 超高階導(dǎo)模用于低閾值染料激光的激發(fā) 232
8.5 本章小結(jié) 235
參考文獻(xiàn) 235