1. 毕业设计（论文）主要内容：
金属纳米结构阵列、纳米光栅、纳米薄膜等结构的SPR效应已经在众多领域得到应用，在传感方面，SPR能够对折射率、压力、声波、温度、入射角等许多物理量做出敏感的响应。将金属纳米结构制备在光纤表面或内部，可以省去用于测量反射、透射光谱的空间光路，从而降低成本，利于小型化，降低了对测量环境的要求。以光纤为载体的纳米结构的空间尺寸比较大，尤其是兼有金属和介质的纳米结构与微米尺寸的光纤共同形成传感单元时，对其进行3D光场仿真的计算量非常巨大，往往需要多种算法联合仿真以减小计算量。
本毕设课题灵活选用多种算法和软件对几种光纤SPR声传感单元进行仿真，包括本征模式分析、光束传播法、传输矩阵法、有限差分法、有限元法等。得到反射、透射光谱随传感物理量的变化规律，验证传感方案的可行性，估算灵敏度和动态范围，为后续实验提供依据。
2. 毕业设计（论文）主要任务及要求
1.设计（论文）完成的主要任务：
（1）阅读文献，掌握SPR波矢匹配理论、模式耦合效率的算法、本征模式分析、波束包络法、时域/频域的有限差分/有限元法、简单的光学能带理论；
（2）熟悉FDTD Solutions、MODE Solutions、COMSOL、MATLAB的操作，具备基本的估算计算量的能力；
3. 毕业设计（论文）完成任务的计划与安排
第1-3周：查阅相关文献资料，完成英文文献翻译，明确研究内容，了解有限差分、有限元的基本常识，熟悉本征模式理论、传输矩阵法、SPR与LSPR理论。完成开题报告。
第4-7周：掌握COMSOL软件操作，熟悉光仿真相关的求解器，建立初步仿真模型，然后根据需求选用其他算法和软件进行分析，减小计算时间；
第8-13周：计算得到两种传感单元的反射/透射光谱，估算灵敏度、动态范围，为实验提供理论参考。
4. 主要参考文献
[1] Giaquinto M , Ricciardi A , Cutolo A , et al. Lab-on-FiberPlasmonic Probes for Ultrasound Detection: A Comparative Study[J]. Journal ofLightwave Technology, 2016, 34(22):5189-5198.
[2] Yan H T , Liu Q , Ming Y , et al. Metallic Grating on aD-Shaped Fiber for Refractive Index Sensing[J]. IEEE Photonics Journal, 2013,5(5):4800706-4800706.
[3]He, Jing Y .Investigation of LPG-SPR sensors using the finite element method and eigenmodeexpansion method[J]. Optics Express, 2013, 21(12):13875.
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