基于等高线相交法的Au纳米球复折射率反演研究

作者:程龙; 帕尔哈提江·吐尔孙; 马登攀; 郑玉霞; 热米莱·阿卜来提
来源:激光与光电子学进展, 2022, 1-17.

摘要

等高线相交法是用于反演微小颗粒复折射率的一种新方法,目前利用该方法反演纳米颗粒复折射率的研究未见报道。本文以Au纳米球为研究对象,探讨了等高线相交法在纳米颗粒复折射率反演问题中的可行性和可靠性。利用Mie理论和介电函数尺寸修正模型计算得出Au纳米球的光散射和光吸收特性与复折射率的对应关系,结合等高线相交法反演获得颗粒复折射率。给出了等高线相交法出现多个有效解时确定唯一解的后向散射效率约束方式并定量分析了复折射率步长、颗粒尺寸及测量误差等因素对反演结果的影响。最后与传统迭代法的反演精度进行对比分析。结果表明,只要测得Au纳米球对光的散射和吸收效率就可以利用等高线相交法反演得到准确的复折射率;当测量误差小于5%时,可以确保反演结果的准确性;同等条件下等高线相交法反演的结果优于迭代法。此研究为Au纳米球复折射率的测量提供简单可靠的反演方法。