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光学天线是传统微波天线在光学谱域的延伸,主要通过表面等离激元(Surface plasmons,SPs)激励效应实现微纳尺度上的光学响应和调控,在高效光学吸波以及高灵敏度光波探测等领域具有广泛应用前景。改变光学天线材质和其特定的微纳结构,将影响对入射光场的响应和调控效能。因此,迫切需要在材料和微纳结构方面深入开展光学天线研究。本文基于金属(Al)及金属氧化物(Indium tin oxide,ITO)材料,开展了两种纳尖阵光学天线的建模、仿真、制作和测试研究,分别设计和制作了平面纳尖阵及直立纳尖阵这两种光学天线原型,并分析了在可见光及红外波段的特征光学属性。论文主要工作有:1、分别以金属(Al)和金属氧化物(ITO)作为光学天线基材,基于尖端化结构设计和制作了平面纳尖阵与直立纳尖阵这两种光学天线,验证了所制作的纳尖阵结构其表面等离激元有效激励下的光学天线效应。2、基于时域有限差分法,对两种材质的平面纳尖阵和直立纳尖阵进行了仿真模拟,分析了纳尖阵光学天线其结构参数的改变对表面等离激元激励的影响。针对平面纳尖阵改变了表面金属和金属氧化物膜厚、尖端角锐度和图案占空比,针对直立纳尖阵改变了纳尖顶角锐度和排列周期。3、采用电子束光刻和聚焦离子束刻蚀工艺对两种材质的平面纳尖阵和直立纳尖阵进行蚀刻制作,采用扫描电子显微镜分析制作效果,为金属(Al)和金属氧化物(ITO)纳尖阵光学天线制作寻找到最佳的工艺路线和参数。4、使用散射式近场光学显微镜和紫外-可见分光光度计,分别对两种材质光学天线的光响应和作用属性进行测试分析,得到两种材质平面纳尖阵的近场光强分布图和吸收波谱,并与传统蝶形结构进行了对比分析,对金属(Al)和金属氧化物(ITO)纳尖阵分别在可见光和红外波段的表面等离激元激励现象进行了讨论和评估。所设计的平面纳尖阵表现出较强的可见光、红外表面等离激元激励效应,为光学天线的实用化奠定了基础。