發(fā)布時(shí)間：2023-03-04 10:43

　　超表面與超材料以其獨(dú)特的可以對(duì)電磁波偏振、相位等進(jìn)行有效調(diào)控的電磁特性,越來(lái)越多的科研人員對(duì)超表面的研究產(chǎn)生了濃厚的興趣,將超表面用于高靈敏度傳感器設(shè)計(jì)具有巨大潛力以及良好的應(yīng)用前景。超表面可以增強(qiáng)與線性和非線性介質(zhì)之間的相互作用、可以減小器件的尺寸以及提高電磁場(chǎng)的局部化程度。然而在近紅外和可見光波段范圍內(nèi),當(dāng)使用金屬夾雜物制作的超表面時(shí),通常面臨著以下的技術(shù)障礙:使用昂貴的貴金屬、較高的歐姆損耗和制造工藝?yán)щy。目前針對(duì)這一問題的解決辦法是通過使用全介電材料而不是金屬材料來(lái)制作超表面,這是利用了全介電材料不受到歐姆損耗影響的特性。另一方面,在光學(xué)波段范圍內(nèi),對(duì)于應(yīng)用器件來(lái)說,一個(gè)重要指標(biāo)是輻射能量的損耗,而制造全介電超表面同樣可以減少輻射能量損耗。這種超表面由介電諧振器組成,諧振器支持一種特殊類型的共振模式,我們稱之為俘獲模式(該現(xiàn)象也被稱為暗模式或連續(xù)介質(zhì)中的束縛態(tài)),在該模式下可以對(duì)輻射損耗進(jìn)行有效控制。本文對(duì)全介電超表面的透射特性進(jìn)行了較為系統(tǒng)地研究,討論將其應(yīng)用于傳感器件的可行性。一,研究了支持激發(fā)低Q值的電磁共振的超表面的設(shè)計(jì),該表面支持對(duì)沿法線入射極化波的俘獲模式的激發(fā),由...

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
abstract
第1章 傳感器
    1.1 環(huán)境傳感器
    1.2 超材料和超表面
    1.3 傳感器和超表面
    1.4 金屬與介電超表面
    1.5 金屬諧振器和介電諧振器的共振差異
    1.6 俘獲模式(Trapped mode),支持俘獲模式激發(fā)的超表面,基于超表面的傳感器支持俘獲模式的激發(fā)
第2章 研究方法
    2.1 微波光譜
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.2 遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)裝置
        2.1.3 近場(chǎng)測(cè)量的實(shí)驗(yàn)裝置
    2.2 求解Maxwell方程的數(shù)值方法
        2.2.1 近場(chǎng)和遠(yuǎn)場(chǎng)測(cè)量的數(shù)值設(shè)置
    2.3 樣品制備
第3章 支持俘獲模式激發(fā)的超表面的設(shè)計(jì)
    3.1 基本對(duì)稱設(shè)計(jì)
    3.2 激發(fā)俘獲模式的諧振器的設(shè)計(jì)
        3.2.1 環(huán)形諧振器
        3.2.2 激發(fā)俘獲模式的諧振器的非對(duì)稱設(shè)計(jì)
    3.3 支持俘獲模式激發(fā)的極化不敏感的設(shè)計(jì)
    3.4 支持俘獲模式激發(fā)的具有均勻強(qiáng)電場(chǎng)近場(chǎng)分布的極化不敏感設(shè)計(jì)
    3.5 全介電超表面用于傳感器的設(shè)計(jì)
        3.5.1 全介電超表面的遠(yuǎn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)表征
第4章 結(jié)論與展望
攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號(hào)：3754141