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1. 研究目的与意义及国内外研究现状

我们设计了一种纳米级等离子体干涉仪，以适当调整通过spp干涉获得的等离子体线形状。所提出的装置具有简单的结构设计，其包括由金膜上图案化的两个半圆形纳米线围绕的中心孔。两个半圆形纳米凹槽将正常入射的白光光束散射成多频spp，在金属/电介质界面处往相反方向传播。两个spp波干扰直接通过孔径传播的光，从而导致远场传输的调制。时域有限差分法（fdtd）就是用于验证我们所提出的设计。仿真结果表明我们的方案为等离子体激光干涉仪的感测能力提供了可调性。此外，本工作提出的结构具有对比度高，结构简单，尺寸紧凑的优点。这种简单，高效，可控的方案具有高对比度，窄线宽和大幅度的独特特征，这对于开发多光谱和非常紧凑的生物化学传感器是有希望的。

国内外研究现状

局域表面等离激元与量子发射体构成的复合体系属于量子表面等离激元光学的研究范围 . 这种现象是由于金属纳米结构中自由电子的集体振荡, 局域表面等离激元提供一种局域在亚波长尺度、伴随着近场增强效应的电磁场模式 . 这些性质使它能够与量子发射体 (可以是分子、原子、量子点等) 在亚波长尺度实现很强的耦合. 近年来, 区别于传统量子光学中无限大平面波与量子发射体的相互作用人们开始研究局域表面等离激元 - 量子发射体复合体系的性质。经过许多年的研究, 人们慢慢认识到该复合体系具有许多的功能和性质, 这些是其中单个子单元所不具备的借用腔量子电动力学中的术语，根据局域表面等离激元的损耗与量子发射体的弛豫速率(分别用和表示), 以及耦合速率 (用 g 表示) 的相对大小, 该复合体系的研究主要可划分为 3 个区域:弱耦合、中等强度耦合和强耦合。[6]

根据我们以往的研究，表面等离激元是对电子以及电磁场的量子化表述，我们通常运用经典的麦克斯韦方程组对尺寸大于10nm的结构进行描述，当尺寸小于10nm时，就会激发量子的限域效应，而当尺寸小于5nm时，就会激发量子的隧穿效应，这都对我们的研究有很大的影响。科学家们在研究表面等离激元问题时通常把它归结为对电磁场的散射等问题的研究，进一步来说，这也就是我们所说的特定条件下的麦克斯韦方程组的求解。在过去的很长一段时间内，来自世界各国的专家们已经对其进行过逐层深入的研究。早在1908 年，米氏(mie)便给出了单色平面波球体散射/吸收的解析解。此后，专家们又将这一解析解运用到其它许多结构中，如球体核壳结构等。在这一系列的研究后，我们可以很显然的发现，当我们所研究的结构的尺寸远小于波长时，我们可以使用一种准静态近似的方法来对它进行简化，从而更加方便我们的求解。我们把它对电磁场的吸收和散射成为他的极化强度，通过对这个过程的分析，我们可以求解出这个结果。在对结果的分析过程中，科学家们发现特定模型的颗粒的极化强度由它的几何因子与交界面的介电常数表示。由于贵金属介电常数的特定性质，一旦它与环境中的介电常数满足特定的函数关系时，贵金属就中的电子就会相互作用从而发生共振。对于不同结构的表面等离激元现象的求解我们需要采用特定的求解方法来进行相应结构的求解。比如：对于小颗粒表面等离激元的求解就是求解特定边界条件下的麦克斯韦方程组。因此，我们只要改变这种结构的边界条件，就能够得到不同的求解结果，从而对我们的研究提供显著的帮助。

2. 研究的基本内容

在本文中，我们设计了一种纳米级等离子体干涉仪，以适当调整通过SPP干涉获得的等离子体线形状。所提出的装置具有简单的结构设计，其包括由金膜上图案化的两个半圆形纳米线围绕的中心孔。两个半圆形纳米凹槽将正常入射的白光光束散射成多频SPP，在金属/电介质界面处往相反方向传播。两个SPP波干扰直接通过孔径传播的光，从而导致远场传输的调制。我们这里主要是研究透射率强度随右凹槽R2的半径，凹槽的数量以及凹槽的高度的变化情况。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

1. 2017.2.28－2017.3.1，,提出选题的初步设想并确定下来题目。
2. 2017.3.2－2017.3.20，阅读相关书籍、文章，做读书笔记，搜集、整理与论文有关的资料。
3. 2017.3.21－2017.3.25，构思论文框架，编写论文提纲，向指导教师提出开题报告。
4. 2017.3.26－2017.4.14，确定选题素材，分析、筛选已有的文献资料，并尽可能扩充有关的信息资料，撰写论文初稿。
5. 2017.4.15，完成学院的预答辩。
6. 2017.4.16－2017.5.15，完成论文二稿。
7. 2017.5.16－2017.5.20，完成论文定稿。
8. 2017.6.3，完成答辩。

4. 参考文献

[1]meng shen,ming wang,jing zhou,lan du,caisong deng. nanostructured plasmonic interferometers for compact sensing.springer science business media new york 2016 doi 10.1007/s11468-016-0315-1:1-6

[2]gallinet b, martin ojf (2011) influence of electromagnetic interactions on the line shape of plasmonic fano resonances. acs nano 5:8999

[3]johnson pb, christy rw (1972) optical constants of the noble metals. phys rev b 6:4370–4379