基于太赫茲超材料的多模式電磁感應(yīng)透明的調(diào)控
發(fā)布時間:2021-06-13 06:44
電磁感應(yīng)透明(EIT)是發(fā)生在三能級系統(tǒng)中的一種量子干涉現(xiàn)象,是由發(fā)生在不同路徑的激發(fā)躍遷之間的量子相消干涉引起的。它能夠在一個寬的吸收光譜中形成一個窄的透射窗口,使光能夠通過一個原本不透明的介質(zhì)傳播,在透射窗口處伴隨著強烈的色散和大的群速度,導(dǎo)致慢光效應(yīng)和非線性增強。然而,在量子領(lǐng)域的EIT效應(yīng)實現(xiàn)需要苛刻的條件,比如強激光和超低溫環(huán)境,這大大的限制了EIT的發(fā)展。隨著超材料的發(fā)展,EIT效應(yīng)可以通過在室溫下工作的超材料中亮模式與暗模式或準(zhǔn)暗模式之間的相消干涉來實現(xiàn)。因此超材料EIT吸引了研究者們的廣泛關(guān)注。本論文從理論和模擬仿真上研究了改變結(jié)構(gòu)調(diào)控EIT效應(yīng)和改變偏振的主動式調(diào)控EIT效應(yīng)。主要研究內(nèi)容和結(jié)論可概括如下:一、本研究設(shè)計了基于太赫茲超材料的三種諧振器,T型諧振器(TTR)、單開口環(huán)諧振器(SRR)和雙開口環(huán)諧振器(CSRRs)。運用Fano擬合了這三種諧振器的透射光譜,與時域有限差分算法FDTD仿真結(jié)果吻合的很好。并結(jié)合其電場強度分布和Q因子大小說明:在x偏振下,TTR可作為亮模式,CSRRs可視為準(zhǔn)暗模式,SRR可看作暗模式;在y偏振下,TTR可作為亮模式,CSRR...
【文章來源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:46 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
電磁波頻率中太赫茲波段位置
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.2超材料(a)自然物質(zhì)中最小的組成單元是原子;(b)超材料中最小的組成單元是人工設(shè)計的亞波長結(jié)構(gòu)這種雙負材料具有一些獨特的性質(zhì),比如負折射,因此這類材料也稱為負折射材料。第三象限的材料在電磁場和波矢量在遵循左手螺旋關(guān)系,所以也稱其為左手材料[24]。左手材料表現(xiàn)出了一些特異的物理特性,如電磁波在這類材料中傳播時,會發(fā)生后向波傳輸特性、逆切倫科夫效應(yīng)、逆多普勒效應(yīng)等特性。自然界中不存在天然的左手材料,由于它的特殊性質(zhì),其出現(xiàn)引起了世界眾多科學(xué)家的關(guān)注。早期的超材料的研究方向主要是圍繞著左手材料[25,26]構(gòu)建的,具有特殊的電磁特性。隨著研究的不斷深入,超材料可以根據(jù)實際需求,在關(guān)鍵的物理單元上對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,使超材料具備所需求的電磁特性,能夠完美的控制電磁波在超材料中的電磁響應(yīng)。超材料的設(shè)計理念呈現(xiàn)了不違背基礎(chǔ)物理規(guī)律,且獲得了自然材料中所不具備的超物理性質(zhì)的新物質(zhì),把對功能材料的開發(fā)帶入了一個嶄新的世界。電磁超材料不僅在物理學(xué)和材料學(xué)上有重大的研究前景,在醫(yī)療醫(yī)學(xué)和通信方面也存在著巨大的應(yīng)用潛能。圖1.3根據(jù)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的取值劃分的材料類型EIT效應(yīng)在實驗中首次觀察到是由Harris小組完成的[27]。早些年對EIT效應(yīng)的
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.2超材料(a)自然物質(zhì)中最小的組成單元是原子;(b)超材料中最小的組成單元是人工設(shè)計的亞波長結(jié)構(gòu)這種雙負材料具有一些獨特的性質(zhì),比如負折射,因此這類材料也稱為負折射材料。第三象限的材料在電磁場和波矢量在遵循左手螺旋關(guān)系,所以也稱其為左手材料[24]。左手材料表現(xiàn)出了一些特異的物理特性,如電磁波在這類材料中傳播時,會發(fā)生后向波傳輸特性、逆切倫科夫效應(yīng)、逆多普勒效應(yīng)等特性。自然界中不存在天然的左手材料,由于它的特殊性質(zhì),其出現(xiàn)引起了世界眾多科學(xué)家的關(guān)注。早期的超材料的研究方向主要是圍繞著左手材料[25,26]構(gòu)建的,具有特殊的電磁特性。隨著研究的不斷深入,超材料可以根據(jù)實際需求,在關(guān)鍵的物理單元上對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,使超材料具備所需求的電磁特性,能夠完美的控制電磁波在超材料中的電磁響應(yīng)。超材料的設(shè)計理念呈現(xiàn)了不違背基礎(chǔ)物理規(guī)律,且獲得了自然材料中所不具備的超物理性質(zhì)的新物質(zhì),把對功能材料的開發(fā)帶入了一個嶄新的世界。電磁超材料不僅在物理學(xué)和材料學(xué)上有重大的研究前景,在醫(yī)療醫(yī)學(xué)和通信方面也存在著巨大的應(yīng)用潛能。圖1.3根據(jù)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的取值劃分的材料類型EIT效應(yīng)在實驗中首次觀察到是由Harris小組完成的[27]。早些年對EIT效應(yīng)的
本文編號:3227214
【文章來源】:青島大學(xué)山東省
【文章頁數(shù)】:46 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
電磁波頻率中太赫茲波段位置
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.2超材料(a)自然物質(zhì)中最小的組成單元是原子;(b)超材料中最小的組成單元是人工設(shè)計的亞波長結(jié)構(gòu)這種雙負材料具有一些獨特的性質(zhì),比如負折射,因此這類材料也稱為負折射材料。第三象限的材料在電磁場和波矢量在遵循左手螺旋關(guān)系,所以也稱其為左手材料[24]。左手材料表現(xiàn)出了一些特異的物理特性,如電磁波在這類材料中傳播時,會發(fā)生后向波傳輸特性、逆切倫科夫效應(yīng)、逆多普勒效應(yīng)等特性。自然界中不存在天然的左手材料,由于它的特殊性質(zhì),其出現(xiàn)引起了世界眾多科學(xué)家的關(guān)注。早期的超材料的研究方向主要是圍繞著左手材料[25,26]構(gòu)建的,具有特殊的電磁特性。隨著研究的不斷深入,超材料可以根據(jù)實際需求,在關(guān)鍵的物理單元上對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,使超材料具備所需求的電磁特性,能夠完美的控制電磁波在超材料中的電磁響應(yīng)。超材料的設(shè)計理念呈現(xiàn)了不違背基礎(chǔ)物理規(guī)律,且獲得了自然材料中所不具備的超物理性質(zhì)的新物質(zhì),把對功能材料的開發(fā)帶入了一個嶄新的世界。電磁超材料不僅在物理學(xué)和材料學(xué)上有重大的研究前景,在醫(yī)療醫(yī)學(xué)和通信方面也存在著巨大的應(yīng)用潛能。圖1.3根據(jù)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的取值劃分的材料類型EIT效應(yīng)在實驗中首次觀察到是由Harris小組完成的[27]。早些年對EIT效應(yīng)的
青島大學(xué)碩士學(xué)位論文4圖1.2超材料(a)自然物質(zhì)中最小的組成單元是原子;(b)超材料中最小的組成單元是人工設(shè)計的亞波長結(jié)構(gòu)這種雙負材料具有一些獨特的性質(zhì),比如負折射,因此這類材料也稱為負折射材料。第三象限的材料在電磁場和波矢量在遵循左手螺旋關(guān)系,所以也稱其為左手材料[24]。左手材料表現(xiàn)出了一些特異的物理特性,如電磁波在這類材料中傳播時,會發(fā)生后向波傳輸特性、逆切倫科夫效應(yīng)、逆多普勒效應(yīng)等特性。自然界中不存在天然的左手材料,由于它的特殊性質(zhì),其出現(xiàn)引起了世界眾多科學(xué)家的關(guān)注。早期的超材料的研究方向主要是圍繞著左手材料[25,26]構(gòu)建的,具有特殊的電磁特性。隨著研究的不斷深入,超材料可以根據(jù)實際需求,在關(guān)鍵的物理單元上對結(jié)構(gòu)進行設(shè)計,使超材料具備所需求的電磁特性,能夠完美的控制電磁波在超材料中的電磁響應(yīng)。超材料的設(shè)計理念呈現(xiàn)了不違背基礎(chǔ)物理規(guī)律,且獲得了自然材料中所不具備的超物理性質(zhì)的新物質(zhì),把對功能材料的開發(fā)帶入了一個嶄新的世界。電磁超材料不僅在物理學(xué)和材料學(xué)上有重大的研究前景,在醫(yī)療醫(yī)學(xué)和通信方面也存在著巨大的應(yīng)用潛能。圖1.3根據(jù)介電常數(shù)和磁導(dǎo)率的取值劃分的材料類型EIT效應(yīng)在實驗中首次觀察到是由Harris小組完成的[27]。早些年對EIT效應(yīng)的
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