太赫兹表面等离激元现象及其应用

“战略前沿新技术——太赫兹出版工程”是华东理工大学出版社重大学术出版项目，得到了中国科学院雷啸霖院士、中国工程院庄松林院士等国内知名专家学者的大力支持。丛书总主编曹俊诚，中科院上海微系统与信息技术研究所研究员，国家杰出青年基金获得者（2004）、中科院“百人计划”入选者（2009）、国务院政府特殊津贴获得者、国家科技部重大仪器专项首席科学家。丛书共14分册，具体分为太赫兹源、太赫兹探测及太赫兹应用三大部分，阐释太赫兹测试过程中的各种前沿技术，详细介绍太赫兹基础性能研究以及太赫兹技术在国防、安全、通信、医疗、天文等诸多领域的应用，结合创作者多年的相关研究成果和实践经验，借鉴和归纳总结国内外相关研究领域专家学者和科研人员的研究成果，是国内首套全面、详细介绍太赫兹技术的原创丛书，代表了国内一流研究水平，为该领域专业人员提供关键技术参考，旨在加强优选技术的研发、推广和应用。本书为“战略前沿新技术——太赫兹出版工程”14分册，全书采用80克雅质纸，彩色印刷。本书主要论述了太赫兹表面等离激元现象的基本原理、调控方法、器件设计以及太赫兹超分辨成像应用等。本书可作为太赫兹领域科研人员和相关学科研究生的参考书和工具书，亦可供有关工程技术人员参考。

本书主要论述了太赫兹表面等离激元现象的基本原理、调控方法、器件设计以及太赫兹超分辨成像应用等。全书共七章，包括第1章THz表面等离激元产生的物理机理及赝表面等离激元的概念引入；第2章激发THz表面等离激元和赝表面等离激元的方法及赝表面等离激元的传输特性；第3章金属平板波导结构中的THz波的传输及赝表面等离激元对THz的全反射；第4章半导体和金属光子晶体板结构中的表面等离激元引起的THz的透射增强；第5章赝局域表面等离激元的增强特性及在THz中的激发；第6章超表面中的等离激元实现太赫兹偏振转换和完美吸收；第7章太赫兹远场超分辨聚焦和散射式近场扫描显微成像技术。本书可作为太赫兹领域科研人员和相关学科研究生的参考书和工具书，亦
可供有关工程技术人员参考。

1 太赫兹表面等离激元
1.1 引言
1.2 导体平板上的表面等离子波
1.2.1 金属在表面等离子波中的性质和介电常数
1.2.2 SPPs及色散方程
1.3 周期结构界面中的赝表面等离子波
1.3.1 一维平板金属微结构表面的赝表面等离子波
1.3.2 周期圆柱金属微结构中的SSPPs
1.4 小结
2 THz(赝)表面等离子波的激发和传导
2.1 概述
2.2 激发THz波段(S)SPPs的方法
2.2.1 近场激发
2.2.2 光栅耦合
2.2.3 牛眼结构耦合
2.2.4 棱镜耦合
2.2.5 介质波导激发
2.2.6 共面波导激发
2.2.7 平行板波导激发
2.2.8 超表面耦合
2.3 THz波段SSPPs的传导
2.3.1 THz周期金属穿孔波导
2.3.2 多米诺SSPPs波导
2.3.3 超表面SSPPs波导
2.4 小结
3 金属平板波导中的等离子波效应
3.1 引言
3.2 金属平板波导结构对太赫兹的耦合和传输
3.2.1 耦合结构
3.2.2 TM波入射及谐振特性
3.2.3 TE波入射及谐振特性
3.3 金属平板波导端面的SSPPs反射特性
3.4 小结
4 太赫兹光子晶体板中的表面等离激元
4.1 引言
4.2 SPPs的异常透射增强:从可见光到THz波
4.3 二维半导体PCS的SPPs谐振特性
4.4 二维金属PCS传输特性
4.5 小结
5 太赫兹赝局域表面等离子波
5.1 引言
5.2 光波段LSPs
5.3 低频段SLSPs
5.3.1 太阳花结构SLSPs
5.3.2 螺旋形结构SLSPs
5.4 小结
6 基于THz表面等离激元超表面的器件
6.1 引言
6.2 偏振转换器
6.2.1 电磁波的偏振
6.2.2 实现偏振转换的相关理论
6.2.3 基于等离激元超表面的偏振转换理论
6.2.4 单层超表面的宽频THz波线偏振转换器
6.3 完美吸收器件
6.4 小结
7 基于太赫兹表面等离激元的近场超分辨技术
7.1 引言
7.2 基于螺旋线阵列等离激元的超分辨聚焦
7.2.1 螺旋线阵列等离子体透镜
7.2.2 偏振性设计
7.2.3 基于螺旋线阵列的高强度超聚焦等离子体棱镜设计
7.2.4 基于螺旋线形高强度太赫兹超聚焦棱镜的仿真与实验
7.3 太赫兹散射式近场扫描显微成像技术(THzs SNOM)
7.3.1 s SNOM系统及其工作原理
7.3.2 偶极子理论模型及计算
7.3.3 s SNOM系统及其成像特性研究
7.3.4 太赫兹近场显微系统
7.4 小结
参考文献
索引