【摘 要】
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表面等离激元（Surface Plasmons, SPs）是由光子和金属表面的自由电子发生相互作用所形成的一种沿着金属表面传播的倏逝波。周期性金属纳米结构的表面等离激元效应将目前广泛使
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表面等离激元（Surface Plasmons, SPs）是由光子和金属表面的自由电子发生相互作用所形成的一种沿着金属表面传播的倏逝波。周期性金属纳米结构的表面等离激元效应将目前广泛使用的电子信息处理系统与蒸蒸日上的光信息技术巧妙的结合起来，可以设计出新型的纳米光子器件，该器件不仅可以改善传统的电子器件的性能，而且还可以产生很多新奇的物理现象，在生物光子学、亚波长光学、生物分子探测等领域都有很广泛的应用。本文主要是使用时域有限差分法（FDTD）研究了亚波长金属纳米复合结构的增强透射现象，通过改变结构的各项参数，来探索该现象背后的物理机理。最后还实验论证该类复合纳米结构的增强透射现象的存在。其主要内容包括：(1)设计了两种基于椭球形金属纳米颗粒和金属膜所组成的复合结构，这两种结构都有增强透射现象的产生，且增强透射现象与复合结构中椭球粒子的位置、长轴与短轴的比值、金属膜的厚度、粒子间的间隙以及环境折射率等等因素有很大的关系，通过改变这些因素的参数，可以对结构的透射现象进行有效的调制。(2)设计了一种基于柱体金属纳米颗粒和金属膜所组成的复合金属透明结构，详细分析了该结构透射曲线与结构各项元素（如柱体高度、位置等）之间的联系。该结构的创新之处是采用铜做为结构的基础材料，这比目前较为普遍的采用金、银做为基础材料要经济实用，而且该结构透射率很高。(3)实验设计了一种金膜-发光层-光子晶体的三明治复合结构，测量和分析了该结构的衰减全反射和荧光性质，且对结构的光学特性及其背后的物理机理进行了深入的分析。
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