在单层球形逆反射器的基础上,提出双层球形逆反射器,根据单个折射球面的物像位置关系和矢量场的光线追迹方法,推导得出内外层折射率和曲率半径之间的关系,及逆反光束的发散角与入射高度、球差之间的变化关系.利用ZEMAX设计了视场±60°,工作波段632.8 nm的双层球形逆反射器和改进的双层球形逆反射器.优化后的两种球形逆反射器在各个视场下的点列图直径的均方根值均小于艾里斑直径4.632μm,最大球差不大于0.045 mm,即逆反光束最大发散角不超过0.1 mrad.仿真模拟结果表明,两种球形逆反射器在各个视场下的逆反光束到达接收面的光通量分别为48.769 lm和44.249 lm,入射光通量为54.594 lm,逆反效率分别达到89.33%和81.05% .

构建了一种绝缘体-金属-绝缘体的表面等离子体激元的产生界面, 根据麦克斯韦方程组及边界条件, 分析了金属表面的色散特性, 同时利用时域有限差分(FDTD)方法分别模拟了Bow-tie纳米结构和矩形纳米结构在单光源辐射下的场增强效应, 以及双Bow-tie纳米结构分别在单、双光源辐照下的场增强效果, 通过对比分析模拟结果可发现, 在等离子体激元共振的场增强中电荷的尖端效应发挥着重要作用, 而且场增强幅度与纳米结构之间的距离有关, 只有当纳米结构之间的距离合适时, 才能使其获得最大场增强效应。