發(fā)布時間：2021-01-14 03:14

　　太赫茲（THz）由于其獨特性質使其在現(xiàn)實生活有非常大的應用前景,但是由于太赫茲發(fā)射源和探測器的發(fā)展滯后,太赫茲技術在實際應用中受到限制。并且由于太赫茲功能器件往往設計復雜,難以實現(xiàn)集成也限制了太赫茲技術的發(fā)展。近些年來,超表面由于對相位、振幅及偏振的超強操縱能力,為太赫茲技術的發(fā)展提供了新的思路。本文基于電介質超表面,設計了一系列具有特定功能的太赫茲器件,具體內容包括:（1）提出幾種基于硅微磚結構超表面的THz功能器件。通過一種矩形硅微磚結構的雙對稱特性,在這個結構中產生的波導共振允許硅微磚沿x軸和y軸的尺寸分別控制入射的x偏振光和y偏振光的透射相位和振幅,而且可以實現(xiàn)2π的相位覆蓋同時透射振幅超過90%�；谶@個原理我們設計了三種類型的太赫茲功能器件:偏振相關分束器、偏振無關的光束偏轉器、雙聚焦透鏡。仿真實驗證實我們設計的這些偏振功能器件可以高效率地操縱透射的太赫茲波。（2）提出了幾種波片與光學器件相結合的雙功能超表面THz器件�；谏鲜鏊O計結構的優(yōu)點,我們將波片和偏轉器,波片和聚焦透鏡結合起來設計了四種雙功能器件:四分之一波片/光束偏轉器、半波片/光束偏轉器、四分之一波片/超透鏡... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學安徽省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

太赫茲波在電磁波譜中的位置

圖 1.2 太赫茲波的應用應用(b)安全檢測(c)醫(yī)學應用中的鋸齒成像宇宙探測(d)3 種毒品在不同的成像結果(e)宇宙探測 (a) Military applications (b) Safety testing (c) Sawtooth imaging in medical appliImaging results of three drugs at different frequencies (e) Cosmic exploration通信領域，常用太赫茲波作為信息載體去進行遠距離的通信[5]。相對術而言，太赫茲通信技術的傳輸容量更大，可以提供接近 10GB/s 的，使用太赫茲通信能夠很大程度上改進現(xiàn)有的無線通訊速度[6]。另外傳輸過程中有著良好的保密性及較高的信噪比。因此，太赫茲通信軍事領域內的通信，像衛(wèi)星與衛(wèi)星間、衛(wèi)星與地球間的通信傳輸，中局域網(wǎng)之間的寬帶移動通訊。日常生活中，太赫茲波技術常被用于安全檢測方面，例如機場、火的安檢站。由于太赫茲波的穿透能力介于可見光和 X 射線之間，而不會損害人體或生物組織同時太赫茲波也無法穿透金屬，因此，安茲技術能非常容易的辨別含有金屬的不讓隨身攜帶的危險物品，例

第一章 緒論引入了突變相位進而實現(xiàn)了電磁波的調控，并推導了廣義的菲涅爾他們通過調節(jié) V 型單元結構的幾何參數(shù)(V 型)調控出射的電磁波的現(xiàn) 0 ~2 的相位調制，如圖 1.3(b)，自此開啟了超表面研究領域的上，2012 年，他們又用該結構，完成了四分之一波片的設計[14](如圖 兩組相同的 v 形天線組成，這兩組天線在 x 方向錯開了 2 個子單元線有 8 個子結構，沿 x 方向上的相鄰結構間的相位梯度相差 4，這在 y 方向上的相鄰的結構之間相位差就是 2。因此，光入射到超表的相位梯度一致，經過這該結構的透射光向相同的方向發(fā)生偏轉。方向上引入了 2的相位差使得入射的線偏振光轉化為圓偏振光。廣的重新推導，推進了平面光學的進展引發(fā)了對梯度超表面的極大興料研究熱點開始向梯度超表面（所謂的平面光學），電磁感應透明(Fano)以及石墨烯的超表面轉變。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]超表面相位調控原理及應用[J]. 李雄,馬曉亮,羅先剛.  光電工程. 2017(03)
[2]太赫茲技術在醫(yī)學檢測和診斷中的應用研究[J]. 齊娜,張卓勇,相玉紅.  光譜學與光譜分析. 2013(08)
[3]太赫茲科學與技術[J]. 牧凱軍,張振偉,張存林.  中國電子科學研究院學報. 2009(03)
[4]太赫茲技術在通信方面的研究進展[J]. 申金娥,榮健,劉文鑫.  紅外與激光工程. 2006(S3)
[5]太赫茲科學技術的新發(fā)展[J]. 劉盛綱.  中國基礎科學. 2006(01)



本文編號：2976099