Nanophotonics 纳米光子学

本书旨在为学生介绍纳米光子学。它涵盖了该学科中若干重要主题，并为继续深入该领域更高级的研究奠定基础。书中还提供了近期文献的参考及其综述，以引导学生进一步探索更深入的学习内容。

演讲的重点在于分析性处理方法。这些方法往往能揭示现象背后所遵循的原理。此类洞见在计算机模拟方法中则不那么容易获得。然而，纳米光子学领域的研究工作往往以模拟为导向，因此会对相关领域中常用的电动力学计算机模拟方法进行阐释。

关于数学预备知识的一章探讨了在研究复合介质和周期性介质时常用:的方法，并介绍了材料科学技术的相关介绍。还涉及了模拟方法，并对标准的模拟技术进行了基本的探讨。

重点介绍光子晶体、表面等离子体激元学和超材料，作为许多纳米光子学研究的基础。针对这些类型的介质，讨论了光学波导、电路和杂质系统。此外，还介绍了负折射、完美透镜以及辐射在超材料中的传播等主题。同时，还讨论了增强传输以及这些工程化介质中各种其他与器件相关的特性。

文中讨论了纳米系统中的力，涉及多种磁学、电学和电磁学效应这些效应在生物学、纳米科学系统和纳米机械装置中有着广泛的技术应用。讨论内容还包括各种纳米粒子的力学相互作用、光学镊子、彭宁和保罗离子阱，以及表面之间的卡西米尔力。

对激光的特性进行了简要综述。该方法基于非线性思想，以及激光跃迁与二阶相变的相似性。重点讨论了垂直柱状激光器和表面等离子体激元激光器(spaser)。与激光不同，spaser涉及在纳米光学系统中产生相干表面等离子体激元。