【摘要】：太赫茲輻射一般是指頻率范圍在0.1THz到10THz之間的電磁波,其光譜范圍介于微波與紅外波之間。由于太赫茲波具有多種獨特的優(yōu)良特性,在通信、軍事、醫(yī)學、生物學以及安全檢查領域擁有巨大的發(fā)展?jié)摿?近年來引起了科學界的廣泛關注。本論文主要研究工作是設計一種適用于太赫茲波段的吸收器件結構,對其結構參數(shù)進行數(shù)值仿真與理論分析,實現(xiàn)對太赫茲波的高效吸收。超材料結構作為近年新興的材料結構,通過對其合理的設計與優(yōu)化,可以實現(xiàn)在太赫茲頻段處的高效吸收。本文研究了超材料結構的吸收原理,設計了空心十字形的吸收結構,并對其進行多層堆疊,通過參數(shù)仿真與數(shù)值分析,實現(xiàn)了高效吸收與拓展帶寬的目標。本論文在仿真實驗中設計了單層和多層堆疊的空心十字結構,均在目標頻點2.52THz處得到了約99%的高效吸收。通過將十字圖形多層堆疊,可以有效地拓展吸收帶寬。其中雙層堆疊結構可以達到0.20THz帶寬,而三層堆疊結構可以實現(xiàn)0.50THz的吸收帶寬。而且通過調節(jié)多層堆疊結構里下層與頂層空心十字的臂長,可以實現(xiàn)對器件諧振吸收帶寬以及中心頻率的調制。本文還設計了在三層堆疊的空心十字結構上疊加搭載微測輻射熱計復合膜系的結構,通過參數(shù)優(yōu)化調整與數(shù)值仿真分析,同樣在目標頻點2.52THz處實現(xiàn)了約95%的高效吸收,驗證了搭載復合膜系的三層空心十字結構同樣可以實現(xiàn)高效吸收。同時繪制了搭載復合膜系的器件結構光刻版掩膜版圖,并對制備流程進行了模擬。本文同時設計了用于太赫茲-紅外轉換器的金屬開口諧振環(huán)結構,并探究了開口環(huán)圖形中邊長、線寬、開口寬度參數(shù)對于器件吸收性能的影響,并將不同尺寸的開口諧振環(huán)圖形組成周期陣列結構,在目標頻點2.52THz處達到了約95%的高效吸收,同時與單開口環(huán)結構相比拓展了吸收帶寬。
[Abstract]:......
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：O441.4

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