超高阶导模共振原理及应用

目录
前言
第1章 金属的光学特性 1
1.1 导体中的电磁波 1
1.2 Drude模型下的复介电系数 4
1.3 金和银 8
1.4 金属界面的折射和反射 13
1.5 单层金属膜的透射和反射 17
1.6 金属内负折射效应的探讨 21
1.7 本章小结 23
参考文献 24
第2章 转移矩阵理论 25
2.1 散射矩阵和转移矩阵 25
2.2 分析转移矩阵 30
2.3 反射率、透射率和波函数 34
2.4 转移矩阵求解光子禁带 38
2.5 本章小结 44
参考文献 44
第3章 平板波导结构 45
3.1 平板波导的模式 45
3.2 介质平板光波导 48
3.2.1 波导的模式 48
3.2.2 功率束缚比例因子 53
3.3 表面等离激元波导 55
3.3.1 单金属/介质界面 58
3.3.2 MDM结构 63
3.3.3 DMD结构 65
3.4 本章小结 69
参考文献 70
第4章 双面金属包覆波导 71
4.1 双面金属包覆波导的模式 71
4.2 双面金属包覆波导的反射特性 78
4.3 超高阶导模 83
4.4 本章小结 90
参考文献 91
第5章 GH和IF位移效应 92
5.1 波束传播法 92
5.2 古斯-汉欣位移效应 96
5.2.1 古斯-汉欣位移 96
5.2.2 古斯-汉欣位移的物理解释 97
5.2.3 超高阶导模的古斯-汉欣位移增强 99
5.2.4 古斯-汉欣位移和光斑形变 101
5.2.5 正负古斯-汉欣位移 104
5.3 IF位移效应 109
5.3.1 光自旋霍尔效应 109
5.3.2 基于超高阶导模的IF位移增强 111
5.4 GH位移和IF位移的统一理论 116
5.4.1 一般光束位置的描述 117
5.4.2 入射光与反射光的描述 119
5.4.3 GH位移和它的量子化 121
5.4.4 IF位移和它的量子化 122
5.5 因果律佯谬 123
5.5.1 光波导中的困惑 123
5.5.2 盖尔斯-特纳尔斯干涉仪中的因果律佯谬 125
5.5.3 因果律佯谬的解释 126
5.6 本章小结 129
参考文献 129
第6章 基于超高阶导模的振荡波传感器 132
6.1 高灵敏光学传感器 132
6.1.1 表面等离子体共振传感器 132
6.1.2 干涉仪传感器 134
6.1.3 环型谐振腔传感器 135
6.1.4 光纤传感器 137
6.2 超高阶导模传感 138
6.2.1 传感原理 138
6.2.2 灵敏度分析 140
6.2.3 探测深度 144
6.3 具体应用实例 146
6.3.1 位移传感 146
6.3.2 角度传感 149
6.3.3 波长传感 150
6.3.4 浓度传感 153
6.4 本章小结 158
参考文献 158
第7章 涡旋光束 161
7.1 光场的角动量 161
7.1.1 角动量的定义 161
7.1.2 自旋和轨道角动量的划分 162
7.2 涡旋光束的模式特性 164
7.2.1 近轴光线传输方程 164
7.2.2 Hermite-Gauss模式 167
7.2.3 Laguerre-Gauss模式 169
7.2.4 Bessel光束 171
7.3 涡旋光束的角动量 173
7.4 离轴涡旋点传输的动力学模型 178
7.5 离轴涡旋点传输的实验研究 186
7.6 涡旋光束的双面金属包覆波导散射实验 190
7.6.1 实验及现象 190
7.6.2 基于几何光学的简单模型 193
7.7 涡旋光束的古斯-汉欣位移效应 198
7.8 本章小结 200
参考文献 200
第8章 超高阶导模的其他应用 202
8.1 超高阶导模用于产生慢光 202
8.1.1 超高阶导模实现慢光原理 203
8.1.2 慢光的实验研究 205
8.2 超高阶导模在光操控领域的应用 211
8.2.1 超高阶导模作用于磁流体 211
8.2.2 超高阶导模组装二氧化硅微球 220
8.3 超高阶导模用于拉曼效应的增强 225
8.4 超高阶导模用于低阈值染料激光的激发 232
8.5 本章小结 235
参考文献 235