非線性光子晶體及左手材料柵表面極化激元研究的開題報告

非線性光子晶體及左手材料柵表面極化激元研究的開題報告一、選題背景光子晶體是一種由周期性介質(zhì)構(gòu)成的光學結(jié)構(gòu)，在光子學中具有重要的應用價值。線性光子晶體的光學性質(zhì)已經(jīng)得到了廣泛研究和應用，但是對于非線性光子晶體的研究相對較少。而左手材料是一種特殊的材料，其電磁波具有特殊的傳播方式，因此在電磁學和光子學中也有著重要的應用。本項目將結(jié)合非線性光子晶體和左手材料的特殊性質(zhì)，研究在左手材料柵表面的極化激元的光學特性。這對于深入了解非線性光子晶體和左手材料的光學性質(zhì)具有極其重要的意義。本文的研究成果也將有助于光子學的應用和發(fā)展。二、研究內(nèi)容和方法1.研究內(nèi)容本項目將研究非線性光子晶體和左手材料柵表面極化激元的光學特性，主要包括以下方面的內(nèi)容：(1)構(gòu)建左手材料柵(2)激光在非線性光子晶體中的傳播特性(3)左手材料柵表面極化激元的產(chǎn)生和光學特性(4)探究非線性光子晶體和左手材料柵表面極化激元之間的相互作用2.研究方法(1)左手材料柵的制備：采用自組裝法構(gòu)建具有左手材料性質(zhì)的柵。(2)非線性光子晶體的制備：采用自組裝法和模板法構(gòu)建非線性光子晶體。(3)光學測量：利用非線性光子晶體的二次非線性效應，在左手材料柵表面產(chǎn)生極化激元，并利用光學測量技術(shù)研究其光學特性。(4)數(shù)值模擬：采用數(shù)值模擬方法分析非線性光子晶體和左手材料柵表面極化激元之間的相互作用。三、研究意義本項目將結(jié)合非線性光子晶體和左手材料的特殊性質(zhì)，研究在左手材料柵表面的極化激元的光學特性。研究結(jié)果將對以下方面具有重要意義：(1)深入了解非線性光子晶體和左手材料的光學性質(zhì)。(2)拓展非線性光子晶體和左手材料在光子學中的應用。(3)提高左手材料柵在光學傳感、激光器等領(lǐng)域的應用價值。(4)為新型材料的開發(fā)提供理論依據(jù)。(5)推動光子學研究領(lǐng)域的發(fā)展。四、預期成果(1)在左手材料柵表面產(chǎn)生極化激元的光學特性方面取得新的研究成果。(2)對非線性光子晶體和左手材料的光學性質(zhì)進行深入的研究和分析，為新材料的開發(fā)提供理論參考。(3)推動光子學研究領(lǐng)域的發(fā)展，促進光子學應用的進一步發(fā)展。五、研究計劃本項目的具體研究計劃如下：(1)第一年：熟悉實驗和基本理論知識，建立非線性光子晶體和左手材料柵的制備方法。開展左手材料柵表面極化激元的實驗研究。(2)第二年：優(yōu)化實驗條件，繼續(xù)開展實驗，并結(jié)合理論分析對實驗結(jié)果進行解讀和分析。(3)第三年：對實驗結(jié)果進行總結(jié)和分析，撰寫學位論文并進行答辯。六、進度安排第一年：1月-3月：熟悉基本理論知識。4月-6月：構(gòu)建左手材料柵。7月-9月：測量非線性光子晶體的二次非線性效應。10月-12月：開展左手材料柵表面極化激元的實驗研究。第二年：1月-3月：優(yōu)化實驗條件，繼續(xù)開展實驗。4月-6月：結(jié)合理論分析對實驗結(jié)果進行解讀和分析。7月-9月：對實驗結(jié)果進行分析。10月-12月：進行論文撰寫。第三年：1月-3月：論文修改。4月-6月：準備畢業(yè)答辯。7月：畢業(yè)答辯。七、參考文獻[1]PendryJB.Negativerefractionmakesaperfectlens[J].PhysicsWorld,2000,13(5):17.[2]YablonovitchE.Inhibitedspontaneousemissioninsolid-statephysicsandelectronics[J].PhysicalReviewLetters,1987,58(20):2059.[3]WiersmaDS.Disorderedphotonics[J].NaturePhotonics,2013,7(3):188-196.[4]LeeHM,LeeYH,LeeMH,etal.SurfacePlasmonPolaritonResonance