论文总字数：13877字

摘 要

ABSTRACT 2

第一章 绪论 3

1.1 简述可实现偏振选择的穿孔金属膜 3

1.2 本论文的研究内容 6

第二章 CST软件的模型设计与使用 8

第三章 透射谱分析 19

第四章 物理机制探讨 22

第五章 结论 29

参 考 文 献 30

摘 要

偏振是电磁波的一个重要的固有属性。偏振性质指的是波动可以沿着不同方向发生振荡。偏振现象会在电磁波，引力波中反应出来。要注意的是：由于声波的特点为只会沿着传播方向发生振荡，因此声波在液体或者气体中传播时不会出现偏振现象。偏振是指波的传播方向上振动方向的不对称现象。纵波是没有偏振现象的，只有横波有偏振现象。金属材料的偏振片之所以可以在温度较高的情况下使用，是因为金属具有耐高温的特点。偏振片有人工偏振片以及天然偏振片两种类型。人工偏振片的制造工艺十分简单，而且可以大面积地制造，是使用比较广泛的一种偏振片。而天然偏振片则因其需由特殊分子排列的晶体制作而成，并且合适的晶体很难获取，制作工艺复杂而不被人们作为常用选择，其价格也十分昂贵。在1938年，H偏振片被兰德发明出来。这种偏振片的特点是使用分子栅栏代替了二向色晶体。H偏振片的性能就在目前来说也是很好的。

关键词：偏振现象；偏振片

ABSTRACT

Polarization is an important intrinsic property of electromagnetic waves. The polarization property is that the wave can oscillate in different directions. Polarization is reflected in electromagnetic waves and gravitational waves. It should be noted that because sound waves are characterized by oscillating only in the direction of propagation, they do not appear to be polarized when propagating in liquid or gas. For the direction of propagation, asymmetry is called polarization direction of vibration, it is different from other longitudinal shear wave, a the most distinct symbol of the transverse wave polarization phenomenon, other longitudinal wave is, however, without the polarization phenomenon. Metal (or metal film) polarizer can be used at high temperature because metal has high temperature resistance. There are two types of polarizer: artificial polarizer and natural polarizer. The manufacturing process of artificial polarizing film is very simple, and it can be made in large area, it is a kind of polarizing film which is widely used. While natural polaroid because of its special needs by molecular arrangement made of crystal, and the appropriate crystals are difficult to obtain, process complex and not as a common choice by people, its price is also very expensive. In 1938, the H - polarizer was invented by rand. The polarizing film is characterized by the use of molecular fencing instead of dichroic crystals. The performance of H polarizer is also good at present.

第一章 绪论

1.1 简述偏振片的原理及其穿孔金属膜的研究

有两种类型的长键起偏元件：光学棱镜和偏振片。

偏振片是使用聚乙烯醇塑胶模制作而成的，它的分子结构平行地分布在统一方向上，由梳状长链型的结构分子构成。

光学棱镜比如格兰棱镜、尼克尔棱镜等，是依据光学双折射原理来了制成的。

偏振片的特点是很轻薄，强度又很高，所以很轻松就可以做得很大，可以方便有效地进行大规模工业化批量生产，广为人们欢迎，在科技、交通、工业和人们的日常生活当中都是不可或缺的一部分。

偏振片在日常生活中可以用作遮光太阳眼镜，也可以用来减少汽车会面时相对车辆车灯的强光对驾驶员眼睛的强烈刺激来减少交通事故的发生。在摄影方面，偏振片也有其不可替代的价值。因为偏振光的存在，因此会给我们日常的拍照带来不利。玻璃表面的反射光，会使得我们无法拍摄清楚玻璃橱柜内的东西，水面的反射光会造成我们无法拍摄到水内的鱼，树叶对于阳光的反射会使得拍摄出来的树叶变成白色灯光等等，因此人们在在相机、摄影机的镜头前加一片呢振光滤光片，就可以大幅度地降低反射光的干扰，完善摄影效果。还有已经不被人们所陌生的3D电影，其实3D眼镜也是如此。这幅眼镜的左右眼镜片由一对透射偏振方向相互崔志的偏振片构造而成，以此来实现观影的立体感。

除了在日常生活中，在科学研究，工程建筑和工业生产中偏振片也起到了至关重要的作用。

关于穿孔金属膜的实验和理论研究工作始于1998 年，那一年Ebbesen等人研究发现，如果在金属薄膜中引入亚波长小孔阵列，则在特定的波长处将产生增强透射效应[6]。这一异常的透射现象引起了人们广泛的研究兴趣。在实际应用上，比如利用其透射率对波长的依赖性，可制成新型的滤波器（这就相当于一种新型的亚波长光子带隙材料）[7]；利用孔的形状对透射偏振的影响，可制成新型的偏振器[8]。而且，进一步的研究发现，增强透射效应还可能在亚波长光刻技术、非线性光学以及量子信息处理等方面获得重要的应用[9]。

所谓偏振选择是指入射光为自然光（具有两个相互垂直的偏振方向）在通过一个器件后，出射的光只包含一个方向的偏振，并且不同于普通偏振片的是：偏振选择器件可以实现在一定的波长让X方向的偏振通过，而在另一个波长让Y方向的偏振通过[10-12]。这种器件预计可以在多个领域（例如：显示技术和医疗技术）有广泛的应用。并且作为一种新型功能性金属膜结构，可实现偏振选择的穿孔金属膜已经应用于一些光学仪器中。此外，金属结构的穿孔金属膜具有耐高温、耐湿热的性能，在保证偏振度的前提条件下，这种穿孔金属膜可与相关技术结合，投放于应用研究领域和生产领域，这已经引起人们的兴趣，很多国内的和国外的公司或研发机构正在这个方向进行研究[13-17]。此外，可实现偏振选择的穿孔金属膜将更加地集成化、应用化和功能化，进一步提高穿孔金属膜的稳定性和可靠性，降低生产成本，提高生产效率和相关的产品性能[18-23]。

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