本文關(guān)鍵詞：雙頻及寬頻吸波器的設(shè)計(jì)與制備

  更多相關(guān)文章： 雙頻吸波器 光學(xué)光刻 寬頻吸波器 極化不敏感 寬角度吸收

【摘要】：超材料是一種人工材料,具有很多自然界中材料所不具有的性能。超材料在很多方面都有潛在的應(yīng)用,其中,超材料吸波器是一個(gè)很重要的應(yīng)用。過去的幾年,由于生物傳感和醫(yī)學(xué)檢測等的需要,人們提出多種紅外超材料吸波器結(jié)構(gòu)并進(jìn)行了制備。截至目前,對吸波器的制備,大部分采用電子束光刻,其制備成本高,不適合大尺寸制備,限制了其實(shí)際應(yīng)用。因此,制備大尺寸吸波器是其獲得應(yīng)用的關(guān)鍵。本文設(shè)計(jì)了一種偏振不敏感、寬角度吸收的雙頻結(jié)構(gòu)吸波器。利用普通光學(xué)光刻對其進(jìn)行了制備,樣品達(dá)到晶元尺寸,有效地降低了制備成本。本文同時(shí)也設(shè)計(jì)了一種偏振不敏感、寬角度吸收的寬頻吸波器,其在特定波段內(nèi)實(shí)現(xiàn)超過90%的吸收率。對于雙頻結(jié)構(gòu)吸波器,運(yùn)用電磁仿真軟件COMSOL設(shè)計(jì)了金屬-介質(zhì)-金屬結(jié)構(gòu)的吸波器,模擬了尺寸參數(shù)對結(jié)構(gòu)吸波性能的影響。根據(jù)模擬結(jié)果進(jìn)行了結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)化,獲得最終的吸波器結(jié)構(gòu)。隨后,利用電子束蒸鍍、光學(xué)光刻、刻蝕和剝離等微納制備技術(shù)對雙頻結(jié)構(gòu)吸波器進(jìn)行了制備。最后利用改造后的傅里葉紅外光譜儀測量了樣品的吸收譜并與模擬結(jié)果進(jìn)行了對比。對于寬頻結(jié)構(gòu)吸波器,運(yùn)用電磁仿真軟件COMSOL設(shè)計(jì)了單層結(jié)構(gòu)吸波器并模擬了其吸收譜,研究了單層結(jié)構(gòu)吸波器結(jié)構(gòu)尺寸對吸收性能的影響,同時(shí)對單層結(jié)構(gòu)吸波器的吸波機(jī)制進(jìn)行了研究。隨后設(shè)計(jì)了雙層結(jié)構(gòu)吸波器,重點(diǎn)研究了雙層結(jié)構(gòu)吸波器的耦合機(jī)制和吸波機(jī)制,在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了多層結(jié)構(gòu)吸波器并對其進(jìn)行了尺寸優(yōu)化,使其在特定波段內(nèi)達(dá)到寬頻吸收。
【關(guān)鍵詞】：雙頻吸波器 光學(xué)光刻 寬頻吸波器 極化不敏感 寬角度吸收
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB34
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第1章 緒論8-18
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-17
• 1.2.1 窄帶吸波器10-13
• 1.2.2 多頻吸波器13-15
• 1.2.3 寬頻吸波器15-17
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容17-18
• 第2章 超材料吸波器的理論基礎(chǔ)18-24
• 2.1 材料的吸收率18
• 2.2 材料的阻抗匹配特性18-19
• 2.3 等效介質(zhì)理論19-20
• 2.4 S參數(shù)反演法提取材料的等效電磁參數(shù)20-22
• 2.5 等效LC電路22-23
• 2.6 本章小結(jié)23-24
• 第3章 雙頻吸波器的設(shè)計(jì)與制備24-41
• 3.1 引言24
• 3.2 雙頻吸波器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)24-32
• 3.3 雙頻吸波器的制備32-40
• 3.3.1 電子束蒸鍍33-34
• 3.3.2 光學(xué)光刻34-40
• 3.4 本章小結(jié)40-41
• 第4章 寬頻吸波器的設(shè)計(jì)41-57
• 4.1 引言41
• 4.2 單層吸波器的設(shè)計(jì)41-50
• 4.2.1 單層吸波器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)41-45
• 4.2.2 單層吸波器參數(shù)掃描45-50
• 4.3 雙層吸波器的設(shè)計(jì)與研究50-52
• 4.4 多層吸波器的設(shè)計(jì)52-56
• 4.5 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-58
• 參考文獻(xiàn)58-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果62-64
• 致謝64

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本文編號：910870