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表面等离激元是由外部电磁场与金属中的自由电子相互作用产生的,是一种被束缚在导体表面传播的电子疏密波。表面等离激元波导对微纳尺度下的光学控制具有非常好的特性和应用潜质,因此成为研究热点,目前尤其以基于金属-绝缘体-金属的微纳结构的研究最为广泛。 本文主要对基于金属-绝缘体-金属结构的表面等离激元纳米滤波器进行了深入的研究,利用时域有限差分算法对表面等离激元在其中的传输特性进行了数值模拟,对表面等离激元的透射率、电磁场分布等特性进行了仿真和计算。主要内容包括:⑴研究了表面等离激元在具有空心结构环形谐振腔的金属-绝缘体-金属带通滤波器中的传输性质,分析和讨论了谐振腔空心的尺寸和波导与谐振腔之间的耦合面积对表面等离激元透射峰的影响。⑵对具有圆形开环结构谐振腔的金属-绝缘体-金属带阻滤波器进行了研究,揭示了谐振腔内介质的折射率、谐振腔金属墙的尺寸及位置对表面等离激元吸收峰的重要影响。⑶构建了中心为开口圆环结构谐振腔的金属-绝缘体-金属带阻滤波器,在圆盘形谐振腔中心设置开口环形金属墙,研究了开口方向、电介质折射率及金属墙开口宽度对表面等离激元透射率的影响。