發(fā)布時間：2017-04-05 02:06

  本文關鍵詞：超材料太赫茲諧振器在EIT及吸波中的應用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：超材料是指由亞波長尺寸結構單元周期性排列而成的人工電磁材料。伴隨著太赫茲(Terahertz,THz)技術和微納加工技術的快速發(fā)展,基于超材料的多種功能器件如:EIT諧振器、吸波器、偏振器等被成功應用于太赫茲技術領域�；诔牧辖Y構的電磁感應透明(Electromagnetically Induced Transparency,EIT)現(xiàn)象因極大地簡化了量子領域實現(xiàn)EIT所需的苛刻實驗條件而引起了研究人員的廣泛關注。本文針對實際研究中在太赫茲波段基于互補超材料結構EIT現(xiàn)象研究較少這一現(xiàn)狀作了進一步完善。此外,還研究了基于新型超材料重摻雜硅的太赫茲吸波器,在太赫茲領域的探測、成像方面具有重要的應用。本論文共分三部分,具體內容如下:(1)研究了激光直寫技術制備太赫茲波器件的相關工藝。主要工作包括勻膠工藝、激光直寫技術及磁控濺射金屬鍍膜基本原理,詳細介紹了Micro Lab:SVG-4A100激光直寫系統(tǒng)的操作流程及原理。(2)利用有限元算法(FEM)對由兩個槽型失諧諧振器(Slot Resonators,SRs)組成的互補超材料單窗口EIT諧振器進行了仿真分析,在0.625THz處出現(xiàn)了一個典型的透明窗口。同時研究了在SRs諧振器之間引入Gap諧振器形成全新的雙窗口EIT現(xiàn)象,該現(xiàn)象是因為Gap諧振器的引入誘導產生額外光學路徑之間的相消干涉而產生。改變Gap諧振器和SRs諧振器之間相對中心的縱向偏移量可以實現(xiàn)對雙窗口EIT的調控,這在傳感器、THz集成器件及等離子開關等方面具有重要應用。(3)設計并制備了兩組基于重摻雜硅的太赫茲完美吸波器。由重摻雜硅襯底層,SiO2薄膜中間層及頂層金屬Cu結構疊加形成一維(1D)條形陣列和二維(2D)十字形陣列的吸波器結構單元。研究了THz偏振方向對1D和2D吸波器的影響。經反射式太赫茲時域光譜系統(tǒng)(THz-TDS)測試,實驗測量結果與仿真結果一致,在0.4~1.5THz范圍內,兩組吸波器的吸收率都高于96%。本文所制備的吸波器因表現(xiàn)出的高效吸波性及加工方式的簡潔性,使其在THz領域有著廣泛的應用前景。
【關鍵詞】：超材料 電磁感應透明 吸波器
【學位授予單位】：中國計量大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TN751.2
【目錄】：

• 致謝5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 1 緒論13-26
• 1.1 研究背景及意義13-14
• 1.2 超材料太赫茲EIT諧振器14-18
• 1.2.1 EIT基本理論14-16
• 1.2.2 超材料太赫茲EIT諧振器研究現(xiàn)狀16-18
• 1.3 超材料太赫茲完美吸波器18-24
• 1.3.1 吸波基本理論19-22
• 1.3.2 超材料太赫茲完美吸波器的研究進展22-24
• 1.4 論文章節(jié)安排24-26
• 2 超材料太赫茲波器件的制備及測試系統(tǒng)26-34
• 2.1 引言26
• 2.2 工藝介紹26-32
• 2.2.1 勻膠工藝26-27
• 2.2.2 激光直寫27-31
• 2.2.3 磁控濺射金屬鍍膜及剝離31-32
• 2.3 太赫茲時域光譜系統(tǒng)32-33
• 2.4 小結33-34
• 3 基于互補超材料結構的太赫茲EIT諧振器研究34-42
• 3.1 引言34-35
• 3.2 單窗口EIT諧振器結構設計與仿真分析35-37
• 3.3 雙窗口EIT諧振器結構設計與仿真分析37-41
• 3.3.1 雙窗口EIT諧振器的結構設計37-38
• 3.3.2 雙窗口EIT形成的物理機制分析38-39
• 3.3.3 性能分析與應用39-41
• 3.4 小結41-42
• 4 基于重摻雜硅的太赫茲完美吸波器研究42-54
• 4.1 引言42-43
• 4.2 理論分析43-45
• 4.3 一維(1D)條形陣列吸波器設計與仿真45-47
• 4.3.1 1D條形結構設計45-46
• 4.3.2 金屬寬度W對 1D吸波器吸波性能的影響46-47
• 4.3.3 偏振方向對 1D吸波器吸波性能的影響47
• 4.4 二維(2D)十字形陣列吸波器設計與仿真47-49
• 4.4.1 2D十字形結構設計47-48
• 4.4.2 金屬長度L對 2D吸波器吸波性能的影響48-49
• 4.4.3 偏振方向對 2D吸波器吸波性能的影響49
• 4.5 完美吸波器的制備與性能測試49-52
• 4.5.1 吸波器制備49-50
• 4.5.2 實驗結果分析50-52
• 4.6 小結52-54
• 5 總結與展望54-56
• 5.1 總結54-55
• 5.2 展望55-56
• 參考文獻56-61
• 作者簡歷61

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本文編號：286277