手性螺旋结构的计算机模拟及全息光刻制作

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所谓手性,是指一个物体不能通过平移和旋转操作与它的镜像完全重合,就如同左手和右手互为镜像而无法叠合,这样的结构称为手性结构。手性结构因其特殊的性质近年来引起众多科研人员的热情,人们不断发现它的独特的性能和应用,从负折射率材料、吸波隐身,到旋光性,多方面显示出了它的独特性。  随着微加工技术的不断发展,激光全息光刻技术作为一种高效、快捷的制各光子晶体新方法,越来越受到人们的重视。研究如何利用激光全息技术来制作手性光予晶体并开展相关的应用研究将具有重要的意义和价值,也将为微纳结构的设计和制备开拓更广阔的科研领域。根据全息干涉理论进行多光束干涉的计算机模拟,对全息光刻实验具卓有成效的指导作用。本论文主要采用激光全息光刻技术进行手性螺旋结构光子晶体的计算机模拟以及实验微制作研究。  论文主要研究工作包括下述几个方面:  1、阐述全息光刻技术的基本原理,如何由光路构型得到光学晶格,并以实际中的光栅结构形为例进行说明,系统分析了计算机模拟的原理,并指出模拟中影响结构变化的参数。  2、计算机模拟实现了三维手性螺旋结构光子晶体。利用6束线偏振光加一束圆偏振光的光束配置,模拟出了三维手性螺旋结构光子晶体,并且对各个参数如周围光束的入射角、中间光束的偏振状态、偏振方向、光束初相位、各光束相对强度和阈值的改变对结构的影响进行了充分的分析和讨论,并且从实验角度分析了这些参量的变化对实验结果的影响,为实验室制作提供了指导作用。  3、在模拟手性螺旋结构的基础上,改变光束配置,实现了复合螺旋结构的光子晶体的模拟制备,并对不同复合螺旋结构的光子晶体进行了对比。  4、根据模拟条件实验室制作出三维手性螺旋结构,并分析了周围光束偏振对结构的影响。
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