1、近年來，在微納光子學(xué)領(lǐng)域，利用金屬納米結(jié)構(gòu)獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)實現(xiàn)光通路和光操縱的研究層出不窮。表面等離激元是這些微納結(jié)構(gòu)光學(xué)特性的表現(xiàn)形式和實現(xiàn)手段。然而金屬中的本征阻抗熱損耗限制了表面等離激元長距離傳播，從而限制了器件本身的性能，因而低損器件和材料在納米光子學(xué)領(lǐng)域是共性的議題。另外許多研究避開傳播表面等離激元，更傾向于使用結(jié)構(gòu)進(jìn)行光場集中，也就是局域表面等離激元的研究，金屬超表面在相應(yīng)的光場調(diào)控中也取得了令人矚目的研究成果，但對于有源結(jié)構(gòu)

2、的應(yīng)用方面研究還有待擴(kuò)展。本論文基于上述考慮，提出在低損的金屬納米材料上激發(fā)并調(diào)控傳播表面等離激元，以及利用具有豐富電磁諧振的開口環(huán)形諧振器超表面實現(xiàn)熒光輻射增強(qiáng)與調(diào)控。全文圍繞以下幾個方面展開研究工作:
　　對于傳播表面等離激元，引入高質(zhì)量單晶金納米片（邊長10～20μm，厚度30nm），利用無損的泄露模輻射探測方法，同時在實像面和傅立葉像面表征和調(diào)控傳播表面等離激元泄露模特性。理論分析了不同形狀（三角形和六邊形）納米金片傳播表

3、面等離激元模式特征，實驗上成功得到了相應(yīng)的傳播常數(shù)和傳播方向，并與仿真結(jié)果十分吻合。通過改變?nèi)肷涔夤獍呶恢脤崿F(xiàn)了納米金片上的表面等離激元傳播方向的調(diào)控，通過改變?nèi)肷涔馄瘢玫搅吮砻娴入x激元傳播強(qiáng)度和入射偏振的關(guān)系。
　　對于金屬超表面在局域表面等離激元方面的應(yīng)用，我們采用具有豐富磁諧振特性，同時有助于減弱熒光淬滅的開口環(huán)形諧振器超表面，實現(xiàn)了局域表面等離激元不同模式電場增強(qiáng)，同時利用其斜入射的特殊諧振特性增強(qiáng)并調(diào)控?zé)晒廨椛洹Ｔ趦?/p>

4、個正交偏振光入射情況下，都能實現(xiàn)熒光增強(qiáng)，x偏振和y偏振入射所對應(yīng)熒光輻射提高因子分別達(dá)到18和8倍。詳細(xì)研究了熒光輻射的偏振特性，x偏振入射激發(fā)熒光輻射偏振方向與入射一致，而y偏振入射激發(fā)對應(yīng)的熒光輻射偏振旋轉(zhuǎn)。更重要的是，我們在不同入射面，實現(xiàn)了熒光輻射偏振度的調(diào)控。
　　總而言之，本論文利用金屬微納結(jié)構(gòu)實現(xiàn)表面等離激元的激發(fā)，表征和調(diào)控，包括在單晶納米金片上的傳播等離激元和開口環(huán)形諧振器超表面中的局域表面等離激元特性研究，并