近十幾年來隨著超材料的問世,超材料展示出了眾多自然界所沒有的奇異現(xiàn)象,其在負(fù)折射、隱形斗篷、完美透鏡和完美吸收等方面具有廣闊的應(yīng)用前景,因而引起了研究者們的極大關(guān)注。其中一個(gè)重要的應(yīng)用是通過設(shè)計(jì)材料特定幾何結(jié)構(gòu)和尺寸達(dá)到控制電磁響應(yīng)的目的超材料完美吸收器。與傳統(tǒng)完美吸收器的區(qū)別在于,超材料完美吸收器通過適當(dāng)?shù)乜刂齐婍憫?yīng)和磁響應(yīng)使結(jié)構(gòu)與自由空間的阻抗達(dá)到匹配,從而使反射降低至0,同時(shí)利用對超材料結(jié)構(gòu)響應(yīng)的耗散消除透射實(shí)現(xiàn)接近于100%的完美吸收。超材料另一個(gè)最新的應(yīng)用是充當(dāng)宇稱-時(shí)間（PT）媒介,相關(guān)理論被稱為PT對稱理論,于1998年由Bender等人提出。隨著PT媒介的迅速發(fā)展,其在光學(xué)波導(dǎo)、完美腔吸收器激光器、微波腔吸收器和共振器,特別是超材料等各種系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛。本文基于超材料中的一對共振器耦合提出了一個(gè)實(shí)現(xiàn)雙窄帶完美吸收等離子傳感器的方案。方案中,雙共振峰的吸收率在臂長為270 nm時(shí)超過了95%,在臂長290 nm時(shí)超過了98%。在這兩種情況下雙吸收峰的半高寬均為3（低頻處）和5%（高頻處）,此外本文還證明了該超材料完美吸收器可以作為一個(gè)等離子傳感器實(shí)現(xiàn)折射率傳感,當(dāng)臂長... 

【文章來源】：延邊大學(xué)吉林省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１：產(chǎn)生磁和電響應(yīng)的兩個(gè)典型起材料單元圖??

據(jù)Ｂｅｎｄｅｒ等人在１９９８年提出的研宄，當(dāng)ｅ?＞?０時(shí)，這些哈密頓的所有本征值均為正??實(shí)數(shù)；當(dāng)ｅ＜０時(shí)，其本征值為復(fù)數(shù)Ｉ１１！。因此，稱ｅ?２０時(shí)是未破壞的ＰＴ對稱參數(shù)??域，ｅ?＜?０時(shí)是破壞的ＰＴ對稱參數(shù)域（圖２．２）。??■?－?｜?＇??１９?／ｆｔ？?ｒ??１７：叫Ｉ?１?ｊ?／?／．??－ｆｆｊ／／?／■??１３：?Ｖ／／?／?／?■??Ｉ１１：?／?／??５?：ｉ???，?；???｜?，?ｉ?，???－１０１２?３??ｅ??圖２．２：以實(shí)參數(shù)ｅ為函數(shù)的哈密頓／／?＝?jīng)海o(hù)（這）Ｅ的能級??２．３完美吸收器??超材料完美吸收器由ＳＲＲ陣列、電介質(zhì)和基板組成，其中電介質(zhì)被夾??在ＳＲＲ陣列和基板之間。超材料的高阻抗表面使入射波的反射率為１，且在超材??料表面產(chǎn)生了強(qiáng)電場。超材料外表面上電阻片的存在導(dǎo)致了入射波在反射回來之??前吸收了入射能量。因此該吸收器滿足了其他現(xiàn)有吸收器（如索爾茲伯里屏）相同??的需求關(guān)，且它具有薄的優(yōu)點(diǎn)。最初的理論預(yù)測要求介質(zhì)層的厚度遠(yuǎn)小于操作波??長。??７??

—＞Ｈｒ??圖２．３：兩端口光學(xué)系統(tǒng)的散射矩陣Ｓ??異常點(diǎn)處的單向無反射可以用一個(gè)一般的兩端口散射系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)，如圖２．３??所示，該系統(tǒng)的光學(xué)性能由散射矩陣Ｓ描述，其定義式為??／?＼?（?＼?（?＼?（?＼??Ｈｔ?ｔ?ｒｂ?Ｈｉ??＝Ｓ?＝?，?（２．１１）??ｙｆ?＾?Ｊ?Ｊ??其中，／／ｔ和ｉ／ｇ分別是左右端口入射模式下的復(fù)磁場振幅，町和分別是??左右端口出射模式下的復(fù)磁場振幅。ｔ是復(fù)透射系數(shù)，７７和Ａ是光從左（向前??８??


本文編號：3391580