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研究生: 成柏翰
Cheng, Bo-Han
論文名稱: 漁網結構負折射率特性分析與模擬研究
Fishnet Metamaterials with Negative Refraction Index:Simulations and Analyses
指導教授: 藍永強
Lan, Yung-Chiang
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 理學院 - 光電科學與工程研究所
Institute of Electro-Optical Science and Engineering
論文出版年: 2009
畢業學年度: 97
語文別: 中文
論文頁數: 75
中文關鍵詞: 次波長結構負折射率漁網結構光異常穿隧
外文關鍵詞: Sub-wavelength structure, Extraordinary transmission, Fishnet structures, Negative refraction index
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  • 本論文探討漁網結構所具有的左手材料特性,只需週期性地堆疊金屬板(挖有比入射光波長還小的孔洞),即可獲得具有光異常穿隧效應的左手性超穎材料。此外,調整漁網結構中孔洞直徑或是光傳遞方向的單位結構長度,可以輕易製作出具有右手材料特性或是左手材料特性的超穎材料。
    將平面波入射至漁網結構超穎材料製成的稜鏡,計算入射和折射角度並利用思乃耳定律求出此超穎材料的折射率值,所得到的數值和理論計算出的折射率值相當符合。
    一般想要在可見光頻段創造實用的元件,損耗是需要被解決且具挑戰性的問題,由於此漁網結構在本質上具有光的異常穿隧,便提供一種可以在可見光頻段降低金屬損耗的一種方法。

    Our work demonstrates the feasibility of engineering left-handed metamaterials by periodic stacking of sub-wavelength hole array plates and brings together extraordinary optical transmission and left-handed behavior. Furthermore, we can achieve right-handed or left-handed metamaterials by adjusting hole diameter of metal plates or longitudinal lattice period.
    We also verify the refraction index of fishnet metamaterials governed by Snell’s law is the same as theory calculation.
    However, losses are one of the big challenges to be surpassed in order to design practical devices at optical wavelength. These fishnet structures exhibit inherently an extraordinary optical transmission which could offer a solution to the problem of losses at optical wavelengths.

    口試合格證明 I 中文摘要 II Abstract III 致謝 IV 目錄 V 圖目錄 VII 表目錄 IX 第一章緒論 1 §1-1 起源 1 §1-2 左手材料是什麼 3 §1-3 左手材料的特性 5 §1-4目前達成負折射材料的方法 9 §1-5 研究目的 14 第二章 表面電漿子 16 §2-1 簡介 16 §2-2表面電漿子色散關係圖 17 §2-3表面電漿子激發方式的介紹 26 第三章 FDTD 數值模擬的方法 29 §3-1 Maxwell's方程式 29 §3-2 馬克斯威爾方程在直角坐標系中FDTD形式 31 §3-3 FDTD的數值穩定性 38 §3-4 MAGIC Code 軟體簡介 42 第四章漁網結構模擬結果 45 §4-1 金屬板擁有周期性排列的孔洞-結構 45 §4-2 EOT頻段中第一個穿透頻段特性分析 50 §4-3 EOT頻段色散關係圖 52 §4-4 堆疊不同層數金屬板的穿透頻譜 61 §4-5左手材料做成的稜鏡(metamaterial prism) 65 第五章 結論 71 參考文獻 72

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    下載圖示 校內:2010-07-01公開
    校外:2010-07-01公開
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