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表面等离激元光子学在近年来受到了科学家们的高度关注,随着纳米科学技术的发展,对金属纳米结构中表面等离激元特性的研究也越来越广泛和深入。表面等离激元具有许多优异的特性,它能够在亚波长尺度的波导上传播,同时其电磁场在金属纳米波导表面具有高度的束缚性,这一特性为我们实现突破衍射极限的超小型化和高度集成的光信息处理器件提供了可能;表面等离激元在金属纳米颗粒体系中可以形成具有很强电磁场增强的“热点”,这为增强光和物质的相互作用提供了重要的途径。表面等离激元的这些优异特性,使其在多个领域具有很好的应用前景,如表面增强光谱、亚波长表面等离激元波导、传感等。 本论文将主要研究银纳米线中表面等离激元的传播特性,并提出基于银纳米线网络结构的逻辑运算。首先,基于傅里叶成像探测手段,研究了放置于玻璃衬底上的银纳米线中传播表面等离激元向衬底中的泄漏,该泄漏模式的发射角是由表面等离激元波矢决定的,通过在样品上覆盖氧化铝薄膜的方法可以改变银纳米线中传播表面等离激元的波矢,从而调控模式的发射。其次,我们在银纳米线网络结构中实现了基于表面等离激元的逻辑运算。633纳米激光从纳米线网络入射端口处激发银纳米线网络结构中传播的表面等离激元,不同传播表面等离激元在出射端口处干涉,通过调节它们之间的相对相位,我们可以调控输出信号的强度,从而基于这一体系实现特定的逻辑运算功能。