二維變換光學(xué)結(jié)構(gòu)對電磁波空間局域的研究的開題報告

二維變換光學(xué)結(jié)構(gòu)對電磁波空間局域的研究的開題報告一、選題背景和意義在納米技術(shù)和微電子技術(shù)的迅猛發(fā)展下，二維光子晶體和金屬表面等二維光學(xué)結(jié)構(gòu)受到了廣泛關(guān)注。這些結(jié)構(gòu)可以對電磁波進(jìn)行調(diào)控，實現(xiàn)光學(xué)器件的設(shè)計和制造。而且這些結(jié)構(gòu)對電磁波的局域化現(xiàn)象也有重要影響，局域化電磁場在光學(xué)、電子學(xué)和物理學(xué)等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。因此，研究這些二維光學(xué)結(jié)構(gòu)對電磁波空間局域的影響，對于光學(xué)器件的設(shè)計和制造以及相關(guān)領(lǐng)域的研究有重要意義。二、研究內(nèi)容和方法本文將從二維光子晶體和金屬表面等二維光學(xué)結(jié)構(gòu)對電磁波空間局域的影響進(jìn)行研究。具體研究內(nèi)容和方法如下：1.二維光子晶體對電磁波空間局域的影響。(1)計算分析周期性陣列的光子晶體對電磁波的反射、透射等光學(xué)性質(zhì)的影響。(2)研究二維光子晶體中缺陷模式對電磁波局域化的影響，分析局域化電磁場的特點和機理。2.金屬表面等二維光學(xué)結(jié)構(gòu)對電磁波空間局域的影響。(1)研究金屬表面等二維光學(xué)結(jié)構(gòu)的表面等離子共振(SPR)效應(yīng)對電磁波局域化的影響，分析SPR產(chǎn)生的局域化電磁場的特點和機理。(2)計算分析金屬納米結(jié)構(gòu)對電磁波局域化的影響，研究金屬納米結(jié)構(gòu)對高靈敏度光學(xué)傳感器的應(yīng)用。三、預(yù)期結(jié)果和意義本論文的預(yù)期結(jié)果如下：(1)系統(tǒng)總結(jié)二維光學(xué)結(jié)構(gòu)對電磁波空間局域的影響和局域化電磁場的特點和機理。(2)研究SPR和金屬納米結(jié)構(gòu)等金屬表面的局域化電磁場對高靈敏度光學(xué)傳感器的應(yīng)用，具有實際應(yīng)用價值。(3)為光學(xué)器件的設(shè)計和制造提供理論和實驗研究的依據(jù)，促進(jìn)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)步。四、研究難點和解決途徑本文的研究難點主要包括以下幾個方面：(1)二維光子晶體的模擬與分析，需要涉及到光學(xué)、物理、數(shù)值計算等多個領(lǐng)域的知識，需要綜合運用多種工具和方法解決。(2)分析金屬表面等二維光學(xué)結(jié)構(gòu)的SPR原理，需要涉及到表面化學(xué)、量子力學(xué)等多個領(lǐng)域的知識，需要綜合運用多種工具和方法解決。(3)研究局域化電磁場的特點和機理，需要綜合運用理論分析、數(shù)值計算和實驗研究等多種方法。為解決上述難點，本文將采取綜合化的研究方法和策略，包括理論分析、數(shù)值計算、實驗研究等。同時，將結(jié)合現(xiàn)有的相關(guān)研究成果進(jìn)行分析和比較，進(jìn)一步理解和解決問題。五、預(yù)期進(jìn)展和研究計劃本文的預(yù)期進(jìn)展和研究計劃如下：(1)閱讀并分析相關(guān)文獻(xiàn)，研究現(xiàn)有研究成果，理解研究問題和方法。(2)熟悉和掌握二維光子晶體和金屬表面等二維光學(xué)結(jié)構(gòu)的特點和性質(zhì)，包括其對電磁波的反射、透射和局域化的影響，以及SPR和金屬納米結(jié)構(gòu)等局域化電磁場的產(chǎn)生機理和特性等。并進(jìn)行相關(guān)計算和數(shù)值模擬。(3)根據(jù)研究結(jié)果