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表面等离子体激元(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)是由外部电磁场与金属表面自由电子相互作用形成的一种相干共振,具有巨大的局部场增强效应。它能够克服衍射极限,产生许多新颖的光学现象,如负折射、完美棱镜、隐形等。由于可以将电磁场局域在突破衍射极限的尺寸,SPPs引起了大量的学者的研究兴趣,各种各样的基于等离子体的器件层出不穷,在各个领域诸如光子芯片集成,太阳能电池,生物化学传感以及光计算机都有着广泛的应用。本文主要通光栅的方式来激发表面等离子体,来研究二维钨光栅结构对激发波长位置的影响。本文主要分为四章展开叙述,具体内容如下: 第一章,介绍了纳米光子学、SPPs的研究背景;从理论上简略描述了SPPs性质及其研究的方法和工具;介绍了表面等离子体的应用领域和应用前景。 第二章,从一维光栅出发,推导模拟二维情况;在此基础上,设计二维周期光栅,通过占空比的调节,得到辐射率较高的两个偏正方向垂直的辐射峰。 第三章,通过对一维光栅结构的改进,得到广角完美吸收器,使得吸收可以在入射角变化很大范围内依然比较完全。 第四章,介绍了实验的内容,在钨片上通过飞秒激光加工了一系列周期不同的一维光栅,研究周期与样品加热后表面温度的关系,以及表面粗糙度对热辐射系数的影响。