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以量子阱红外探测器为代表的中长波红外探测器在各行各业均有非常广泛的应用，但是由于受到量子尺寸效应原理的限制，量子阱红外探测器并不能吸收正入射红外辐射，这导致了量子阱红外探测器的量子转换效率的低下。针对这个问题，国内外很多科研工作者提出了很多方法来增强量子阱红外探测器的量子转换效率，然而现今仍然没有十分满意的耦合手段来提高量子转换效率。 本文通过研究量子阱红外探测器的结构特点，从量子阱红外探测器的耦合光栅结构入手，引入金属光栅结构，从而在界面处引入SPPs，通过表面等离子激元增强和光栅耦合作用的共同作用进一步对于探测器的耦合效率进行提高，同时提出通过对于量子阱红外探测器尺寸的调整，在探测器内部形成谐振腔的结构，从而进一步提高量子阱红外探测器的量子转换效率。通过使用FDTD的模拟，对于金属SPPs增强光栅进行了设计，同时结合量子阱红外探测器的结构对于光栅增强效果以及SPPs增强量子阱红外的结构进行了讨论。提出量子阱红外探测器尺寸优化计算的理论方法，并通过FDTD模拟进行验证，最终实现量子阱红外探测器的转换效率的提高。本文的主要工作从以下几个方面展开: 1.介绍了量子阱红外探测器的一些基本情况及发展历史，以及SPPs的研究历史及研究现状。 2.介绍了一些有关于QWIP相关的理论及发展现状，SPPs的一些理论及相关推导，以及在之后模型模拟计算中所使用的有限时域差分方法(FDTD)的一些理论和关于在QWIPs尺寸结构设计中所使用的一些理论基础。 3.通过FDTD对于光栅的设计方法并进行了验证，之后结合介质光栅设计基础对于QWIPs的SPPs增强光栅结构进行了设计，并讨论了相应的QWIPs的结构。 4.对于量子阱红外探测器尺寸对于探测的增强建立了自己的计算理论并进行了推导说明以及验证，最后通过理论指导了探测器尺寸的优化设计，对于理论的优缺点和以后进一步发展的方向进行了讨论。