發(fā)布時(shí)間：2019-04-24 16:23

【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(dú)特的優(yōu)良特性,在通信、軍事、醫(yī)學(xué)、生物學(xué)以及安全檢查領(lǐng)域擁有巨大的發(fā)展?jié)摿?近年來引起了科學(xué)界的廣泛關(guān)注。本論文主要研究工作是設(shè)計(jì)一種適用于太赫茲波段的吸收器件結(jié)構(gòu),對其結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行數(shù)值仿真與理論分析,實(shí)現(xiàn)對太赫茲波的高效吸收。超材料結(jié)構(gòu)作為近年新興的材料結(jié)構(gòu),通過對其合理的設(shè)計(jì)與優(yōu)化,可以實(shí)現(xiàn)在太赫茲頻段處的高效吸收。本文研究了超材料結(jié)構(gòu)的吸收原理,設(shè)計(jì)了空心十字形的吸收結(jié)構(gòu),并對其進(jìn)行多層堆疊,通過參數(shù)仿真與數(shù)值分析,實(shí)現(xiàn)了高效吸收與拓展帶寬的目標(biāo)。本論文在仿真實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)了單層和多層堆疊的空心十字結(jié)構(gòu),均在目標(biāo)頻點(diǎn)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(jié)構(gòu)可以達(dá)到0.20THz帶寬,而三層堆疊結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)0.50THz的吸收帶寬。而且通過調(diào)節(jié)多層堆疊結(jié)構(gòu)里下層與頂層空心十字的臂長,可以實(shí)現(xiàn)對器件諧振吸收帶寬以及中心頻率的調(diào)制。本文還設(shè)計(jì)了在三層堆疊的空心十字結(jié)構(gòu)上疊加搭載微測輻射熱計(jì)復(fù)合膜系的結(jié)構(gòu),通過參數(shù)優(yōu)化調(diào)整與數(shù)值仿真分析,同樣在目標(biāo)頻點(diǎn)2.52THz處實(shí)現(xiàn)了約95%的高效吸收,驗(yàn)證了搭載復(fù)合膜系的三層空心十字結(jié)構(gòu)同樣可以實(shí)現(xiàn)高效吸收。同時(shí)繪制了搭載復(fù)合膜系的器件結(jié)構(gòu)光刻版掩膜版圖,并對制備流程進(jìn)行了模擬。本文同時(shí)設(shè)計(jì)了用于太赫茲-紅外轉(zhuǎn)換器的金屬開口諧振環(huán)結(jié)構(gòu),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(jié)構(gòu),在目標(biāo)頻點(diǎn)2.52THz處達(dá)到了約95%的高效吸收,同時(shí)與單開口環(huán)結(jié)構(gòu)相比拓展了吸收帶寬。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O441.4

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本文編號：2464591