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第九章液晶等离激元光子学
9.2等离激元光子学和液晶基础
9.3基于液晶的有源等离激元光子学器件
9.4总结和展望
习题
240•
®9.2等离激元光子学和液晶基础第九章液晶等离激元光子学
9.2.1表面等离激元
表面等离激元(Surfaceplasmon,SP)是金属表面自由振荡的电荷和入射电磁场
(光子)相互作用而形成的一种混合型激发态。表面等离激元通常可以分为两种：
•传播型表面等离激元(Surface
plasmonpedarization,SPP)
*x
(b)
•局域型表面等离等离激元
(Localizedsurfaceplasmon,
LSP)
）9.4总结和展望第九章液晶等离激元光子学
11当前的挑战
目前，大多数基于液晶的等离激元光子学器件的制备都是通过在基底上的无源等离激元纳米结构
上机械地组装液晶。然而，鉴于表面等离激元的物理特性，仅在等离激元纳米结构附近通常
（
100nm）的液晶分子层影响等离激元信号，纳米结构上的大面积均匀液晶取向仍然是一大挑战。
为了在等离激元器件中实现大面积均匀的液晶取向，一种可能的方式是共同组装液晶和等离激元
纳米粒子。基于共同自组装方法，实现了高达100pm2的均匀区域，这对器件的设计开发很有意义。
未来需求
g快速响应液晶
超大双折射液晶
9多功能或多控制集成
21of40•
液晶光子学
第九章液晶等离激元光子学
9.2等离激元光子学和液晶基础
9.3基于液晶的有源等离激元光子学器件
9.4总结和展望
习题
22of40•
习题1
（横磁
1.结合麦克斯韦方程及边界条件，证明在金属介质交界面只存在TM偏振）模式的
表面等离子体。
9.3）激元的
2.在式（所描述的表面等离色散关系中，一般地，介质的介电常数均为实数，
金属的介电常数为一复数g,“=Re[%]+ImJ,并且有Re区jIm[4]。试证明传
e
播矢量的实部和虚部可以近似的表示为:
%Re［j』%Re。］
Rc［0=《(严Im=,(严四汕
4+Re［分］4+Re同］2Re［£,J
3.表面等离激元传播长度L定义为能量衰减为初始能量的1/e时SPP的传播长度，即
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