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表面等离子体激元(SPPs)是处于两种界面附近的TM模电磁波,它的光波能量随着在介质中的传播距离的增加呈指数衰减。传统光学器件受到衍射极限的制约,其尺度的微小化和集成度受到限制,但是SPPs的特征可以很好地突破衍射极限,为制造基于表面等离子体激元的新型光电子器件提供了可能。 本文主要研究了利用四波混频激发表面等离子体激元的新方法。 第一章介绍了表面等离子体激元的起源和传统激发方式。 第二章介绍了利用四波混频激发表面等离子体激元的原理,建立了理论模型,并推导了极化面满足的边界条件。 第三章介绍了利用四波混频激发空气-金属界面表面等离子体激元的方法。建立了利用四波混频激发表面等离子体激元的理论模型,利用建立的理论模型对表面等离子体激元满足的色散关系进行推导,分别计算了利用四波混频激发空气-金界面和空气-银界面的表面等离子体激元时两入射光的相位匹配角度,以及激发所得表面等离子体激元的能量与泵浦光束入射角之间的关系。结果表明,相同条件下,激发所得的空气-银界面的表面等离子体激元具有较大的能量。 第四章介绍了利用四波混频激发空气-石墨烯界面表面等离子体激元的方法,建立了四波混频激发空气-石墨烯界面表面等离子体激元的理论模型,计算了满足相位匹配条件的两束入射光的相位匹配角度,并绘制了归一化的表面等离子体激元能量与入射光束入射角之间的关系。