1. 研究目的与意义
研究背景及意义：
半导体激光器的出现，使得激光器的应用领域拓展到更为广阔的空间。随着纳米光学和纳米电子学这两个新兴学科的发展，基于半导体纳米材料的激光器已经成为国内外研究的焦点。基于氧化锌、硫化镉、氮化镓等半导体材料的纳米激光器的相关研究引起了科学家的广泛关注，半导体激光器的特征尺寸也随着科学的研究不断减小，直到现在的亚波长量级，而这已经到达了光学衍射极限。为了进一步突破限制纳米激光器尺寸的衍射极限，近年来基于表面等离子体技术的微纳结构不断兴起，并在突破衍射极限和局域场增强效应等方面显示出其优势特性。纳米等离子体激光器将谐振腔以及增益工作物质集成在纳米结构中，实现了激光器腔体的小型化，并且利用表面等离子体来突破光学衍射极限，具有很大的研究价值[1]。
激光器是军用光电子设备与装备的关键光源器件。而随着纳米材料的出现和现代科技的发展，对激光器的要求也越来越精细，纳米激光器应运而生。纳米激光器有重量轻、体积小、功耗低、低压工作、波长可调等优点，可广泛运用于民用及军事领域[2]。尤其是等离子体激光器，其最吸引人的性质是利用表面等离子体的聚焦和局域场增强效应能做到在普通光波中做不到的事情，比如降低阈值以及实现低损耗传输。在不久的将来,纳米等离子体激光器可用作皮纳卫星推进器，那就需纳米等离子体激光器具有精确地控制、调姿的功能。近年来，美国以及欧盟国家准备使用微型的激光等离子体推进器(LPT)作为微型卫星的微型推进器，它具有质量轻、寿命长、效率高等优点。纳米等离子体激光器具有重量轻、工作效率高等一系列优点，因此，纳米等离子体激光器在皮纳卫星推进领域具有长足的发展空间。
2. 研究内容与预期目标
主要研究内容：
本文通过大量的文献调研，对纳米激光器的发展状况有了充分的了解，并明确了本文要研究的内容及应用的方法。论文第一章主要是对纳米激光器的背景及意义、国内外发展现状及研究目的的描述，在其中也将分析纳米激光器在过去研究进展中的优缺点，得出当前阶段纳米等离子体激光器能够突破光学衍射极限、实现局域场增强效应以及降低阈值的结论。
第二章主要是根据参考论文来总结出的理论知识。首先是对半导体激光器原理、氧化锌材料的光电特性、纳米线的研究进展以及表面等离子体基本原理的阐述；然后是对金属Au膜-绝缘材料SiO2-半导体纳米ZnO结构的纳米等离子体激光器的进一步分析；最后将根据纳米等离子体激光器的研究进展，对比不同类别的等离子体激光器，并对基于
3. 研究方法与步骤
本课题研究方法是主要是利用FDTD SOLUTIONS 光学仿真软件搭建纳米激光器的结构模型，逐层搭建模型，设置每层材料的形状、折射率、尺寸等重要参数，并通过多组数据即改变设定的参数，比如氧化锌光腔的直径、长度，二氧化硅以及金电极的厚度，来观察激光性能的变化，得出影响纳米激光器性能的主要参数，以此来设计出一类性能最优的氧化锌纳米线激光器。
研究步骤：
（1）参考相关文献并对纳米等离子体激光器进行了解分析。
4. 参考文献
[1] 王鹏.纳米等离子体激光器工艺及性能研究.电子科技大学.2016.
[2] 刘友亮.阵列化纳米等离子体激光器关键技术研究.电子科技大学.2015
[3] 宁存政.半导体纳米激光.物理学进展.2011,31(3):146-158
5. 工作计划
1、2022.2.28-2022.3.15：充分查阅相关资料；
2、2022.3.15-2022.3.21：撰写并修改完成开题报告，完成外文资料的翻译；
3、2022.3.21-2022.3.31： FDTD SOUTIONS 软件仿真，优化纳米激光器发光性能；
以上是毕业论文开题报告，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
