【摘要】：隨著微機(jī)電系統(tǒng)的發(fā)展,設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)新型太赫茲超材料功能器件的研究報(bào)道非常多。但是目前太赫茲調(diào)控器普遍存在帶寬較窄、調(diào)制幅度小、調(diào)制速率低等缺點(diǎn),且通常都是制作在剛性襯底上,制約著太赫茲在通信技術(shù)方面的應(yīng)用。因此,本文著重研究基于柔性襯底的太赫茲超材料調(diào)控器,包括結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),機(jī)理研究,MEMS工藝的加工以及太赫茲傳輸性能的測(cè)試,主要研究成果有:(1)分析了超材料三種共振模式的機(jī)理,并介紹了太赫茲超材料的驅(qū)動(dòng)方式、太赫茲超材料調(diào)控器的研究進(jìn)展。(2)設(shè)計(jì)了一組共四個(gè)基于兩個(gè)同軸的雙開(kāi)口環(huán)諧振器的太赫茲超材料器件。提出的四個(gè)超材料器件均是基于MEMS工藝的超薄柔性器件,襯底為柔性材料parylene-C,整個(gè)器件的厚度僅5.2μm。內(nèi)外開(kāi)口環(huán)諧振器開(kāi)口的相對(duì)角度從0°增加到90°,諧振峰的位置發(fā)生藍(lán)移,可以實(shí)現(xiàn)在太赫茲波段的雙頻帶調(diào)諧。同時(shí),對(duì)入射電磁波進(jìn)行了入射角、極化角的研究,結(jié)果表明,該器件可以實(shí)現(xiàn)幅值的調(diào)制,并且有對(duì)極化角不敏感的特性,有望用作可應(yīng)用在任意形狀表面的傳感器。(3)制備了一種基于彎曲傳感的具有雙層結(jié)構(gòu)的超薄太赫茲超材料器件。器件的襯底為柔性材料parylene-C,上面是一層金屬,單元結(jié)構(gòu)為鏤空的“Ω”環(huán)。由于兩種材料熱膨脹系數(shù)的不同導(dǎo)致殘余應(yīng)力的存在,器件在制備完成后,中間的圓盤(pán)向上翹起約4.2°。將器件由外向內(nèi)擠壓,當(dāng)擠壓方向與Ω的對(duì)稱(chēng)軸垂直,圓盤(pán)的翹起角度幾乎沒(méi)有變化,反之,彎曲應(yīng)力與翹起角度呈正相關(guān)。將4個(gè)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)單元依次旋轉(zhuǎn)90°形成旋轉(zhuǎn)對(duì)稱(chēng)的結(jié)構(gòu),彎曲實(shí)驗(yàn)表明,僅僅1.3×10~(-4)的應(yīng)力變化,就可以產(chǎn)生高達(dá)31.1%的幅度調(diào)制,因此該器件可以用作超靈敏傳感器。
【圖文】：

拓展到更多方面的應(yīng)用，有著廣闊的商業(yè)義與產(chǎn)生人工材料，通常由亞波長(zhǎng)尺寸、周期性結(jié)構(gòu)構(gòu)單元決定了超材料的電磁特性，如圖 1-2的超常物理特性，可以以獨(dú)特的方式對(duì)電磁然界存在的材料的介電常數(shù)、磁導(dǎo)率都是正在上世紀(jì) 60 時(shí)代末，，Veselago 作出了這兩，并由此虛構(gòu)了這樣的材料[34]，這種材料后介質(zhì)和時(shí)諧單色平面電磁波，可以根據(jù)麥克常數(shù)、磁導(dǎo)率、折射率都小于零的情況。因

與發(fā)展透鏡的光路圖。普通的光學(xué)透鏡倏逝波攜帶的增加，倏逝波的振幅呈指數(shù)衰減，因此物的信息。Veslago[34]指出，平板棱鏡的折焦，在平板棱鏡的另一側(cè)成像。Pendry[10]研左手材料，情況則恰恰相反。倏逝波振幅可以保留亞波長(zhǎng)信息。該棱鏡突破了棱完美成像。Pendry 將這種左手棱鏡稱(chēng)為“完指出，亞波長(zhǎng)成像的分辨率可能會(huì)受到左“完美透鏡”僅僅是理論上的假設(shè)，實(shí)際上稱(chēng)為“超透鏡”。負(fù)折射材料可以放大倏逝成像分辨率。超材料的這一應(yīng)用在光存儲(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TB34;O441.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 張玉萍;李彤彤;呂歡歡;黃曉燕;張會(huì)云;;工字形太赫茲超材料吸波體的傳感特性研究[J];物理學(xué)報(bào);2015年11期

2 鄭湃;吳豐順;劉輝;周龍?jiān)?吳懿平;;柔性MEMS襯底材料及其在傳感器上的應(yīng)用[J];微納電子技術(shù);2009年10期

3 孟田華;趙國(guó)忠;;太赫茲時(shí)域光譜技術(shù)[J];山西大同大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年06期

本文編號(hào)：2618246