超材料作為一種人工合成的結(jié)構(gòu)材料,具有很多自然界材料所不具備的奇特的性質(zhì)。在過(guò)去的十幾年中,超材料的應(yīng)用涉及多個(gè)領(lǐng)域,例如增強(qiáng)天線性能、電磁隱身、頻率選擇、光束聚焦等。極化是電磁波的一個(gè)重要特征,傳統(tǒng)的極化調(diào)控裝置可以利用波片來(lái)實(shí)現(xiàn),例如,結(jié)晶固體和液晶等,這些材料具有很強(qiáng)的雙折射特性和較大的相位延遲。在微波頻帶中,通常采用鐵氧體和多層光柵來(lái)實(shí)現(xiàn)電磁波的極化調(diào)控,但是這些材料存在厚度較厚和工作頻帶較窄等缺點(diǎn),不能集成到微型光學(xué)系統(tǒng)中。隨著超材料研究的日益深入,電磁波的極化調(diào)控可以通過(guò)各向異性或手性超材料實(shí)現(xiàn),為調(diào)控電磁波極化狀態(tài)提供了一種全新的技術(shù)途徑。本文以超材料對(duì)電磁波極化特性的調(diào)控為研究?jī)?nèi)容,開展了微波段和可見光波段的反射型和透射型極化調(diào)控超材料的模型設(shè)計(jì),優(yōu)化仿真以及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證等一系列工作,設(shè)計(jì)出了寬帶、高效的線極化波和圓極化波的極化調(diào)控超材料結(jié)構(gòu),詳細(xì)分析討論了產(chǎn)生極化調(diào)控的物理機(jī)理。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)提出了一種的“一”字型結(jié)構(gòu)反射極化調(diào)控超材料。首先,所設(shè)計(jì)的超材料結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)高效寬頻帶的線極化波的反射調(diào)控。數(shù)值仿真結(jié)果顯示所設(shè)計(jì)的超材料能夠在8.16-15.32...

【文章頁(yè)數(shù)】：103 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1材料的fi-/L坐標(biāo)圖

博士學(xué)位論文??ＤＯＣＴＯＲＡＬ?ＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ??能傳播，只可以在雙負(fù)材料或雙正材料中傳播。左手材料和傳統(tǒng)的右手材料上可以在左手材料中傳播，但是左手材料具有相速和群速反向、負(fù)折射率、地，當(dāng)材料的介電常數(shù)Ｓ和磁導(dǎo)率ｐ在兩坐標(biāo)軸的交點(diǎn)處時(shí)，介電常數(shù)和磁的折射率也為０，電磁....

圖１．２?（ａ）第一個(gè)負(fù)介電常數(shù)結(jié)構(gòu)“１））第一個(gè)負(fù)磁導(dǎo)率結(jié)構(gòu)；（ｃ）第一個(gè)負(fù)折射超材料??

開縫金屬諧振環(huán)（Ｓｐｌｉｔ?Ｒｉｎｇ?Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ，?ＳＲＲ）［６７＿６９］、漁網(wǎng)結(jié)構(gòu)（ｆｉｓｈｎｅｔ）?到分形結(jié)構(gòu)（ｆｒａｃｔａｌ??ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）等「３＿７５１。通常構(gòu)建的超介質(zhì)單元在外加電場(chǎng)的激勵(lì)下可以產(chǎn)生電諧振和磁諧振，圖??１．３給出了典型的電諧振和磁諧振....

圖１．７?（ａ）由兩個(gè)正交的結(jié)構(gòu)組成的結(jié)構(gòu)示意圖；（ｂ）測(cè)量和計(jì)算轉(zhuǎn)換效率；（ｃ）峰值位??置的改變和ｈ的轉(zhuǎn)換效率??

緣體－金屬層結(jié)構(gòu)被廣泛地用來(lái)實(shí)現(xiàn)電磁波的偏振轉(zhuǎn)換。??Ｊａｓｏｎ?Ｖａｌｅｎｔｉｎｅ提出了一種柱矩形柱狀天線的超表面，在近紅外光譜范圍內(nèi)幾乎實(shí)現(xiàn)了??１００％的轉(zhuǎn)換效率１＂鞏所設(shè)計(jì)的超表面的頂部材料是硅和底部襯底銀，如圖１．８所示，與金屬??諧振器相比，由于這種結(jié)構(gòu)有著相對(duì)較低的....

圖１．８正交極化反射系數(shù)??（ａ）振幅；（ｂ）相位；（ｃ）八個(gè)諧振單元的示意圖??

傳統(tǒng)偏振旋轉(zhuǎn)器的大體積的缺點(diǎn)，研究人員在人工電磁超表面的應(yīng)用領(lǐng)域開展了廣泛的研宂??Ｘｕｅｊｉｎ?Ｚｈａｎｇ等人設(shè)計(jì)了一種基于波導(dǎo)模式和等離子體模式耦合的偏振旋轉(zhuǎn)器，通過(guò)結(jié)??合局部等離激元（ＬＳＰ）表面等離激源（ＳＳＰ）的貢獻(xiàn)，如圖１．９所示，可以通過(guò)表面銀結(jié)構(gòu)的??孔徑靈活地....

本文編號(hào)：3949713