紅外波段周期微結(jié)構(gòu)近完美吸收特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-25 01:52
電磁波吸收器可以接收電磁波,為了能夠有效地利用電磁波,需要這種具有重要應(yīng)用背景的器件。目前,傳統(tǒng)本征吸收的選擇吸收性很差,吸收率極低,而且對(duì)材料的依賴性很強(qiáng)。而多光束干涉吸收對(duì)入射角度和偏振的變化極為敏感,吸收帶寬非常窄,而且結(jié)構(gòu)的厚度為四分之一波長(zhǎng)的整數(shù)倍,通常都比較大。最近,一種新型的基于人工超材料的電磁共振吸收器克服了這些缺點(diǎn)并且更符合實(shí)際應(yīng)用情況。這種近完美吸收器具有極高的吸收率并且可以在很寬的角度范圍內(nèi)工作。經(jīng)過(guò)復(fù)合設(shè)計(jì)還能實(shí)現(xiàn)寬波段吸收,雙波段甚至多波段吸收。此外,近完美吸收器的厚度遠(yuǎn)小于入射電磁波的波長(zhǎng),可以彎曲或覆蓋在物體表面,而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單較容易制作。更為重要的是通過(guò)結(jié)構(gòu)尺寸的優(yōu)化和材料的選取,這種近完美吸收器可以將工作波段擴(kuò)展至微波波段,太赫茲波段,紅外波段甚至可見光波段。本文主要是基于周期微結(jié)構(gòu)提出并數(shù)值研究紅外波段近完美吸收器;分析各種結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)吸收光譜的調(diào)制,以及入射角度,偏振角度和方位角度的變化對(duì)吸收光譜的影響。單波段吸收器在一些應(yīng)用領(lǐng)域有局限,本文建立了兩種基于磁激元的雙波段吸收器基準(zhǔn)模型,一種是同介質(zhì)分離層多元尺寸結(jié)構(gòu),另一種為同尺寸金屬條多分離層結(jié)構(gòu)。用...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 近完美吸收的原理
1.2.1 有效波阻抗
1.2.2 磁激元共振
1.3 近完美吸收器研究現(xiàn)狀
1.3.1 單波段吸收器
1.3.2 雙波段及三波段吸收器
1.3.3 寬波段吸收器
1.4 本文的主要研究工作與內(nèi)容安排
第2章 基于磁激元的多波段吸收
2.1 引言
2.2 基于磁激元的雙波段吸收器基準(zhǔn)模型
2.2.1 基于磁激元的多元尺寸結(jié)構(gòu)
2.2.2 多元尺寸結(jié)構(gòu)等效電路模型
2.2.3 基于磁激元的多分離層結(jié)構(gòu)
2.2.4 多分離層結(jié)構(gòu)等效電路模型
2.3 應(yīng)用并聯(lián)LC電路模型設(shè)計(jì)寬波段吸收器
2.3.1 一維周期寬波段吸收器的設(shè)計(jì)
2.3.2 二維周期偏振無(wú)關(guān)寬波段吸收器的設(shè)計(jì)
2.3.3 偏振角度對(duì)寬波段吸收的影響
2.3.4 方位角度對(duì)寬波段吸收的影響
2.4 基于磁激元的超寬波段吸收器
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的吸收特性
3.1 引言
3.2 基于非對(duì)稱T型結(jié)構(gòu)的雙波段吸收器
3.2.1 非對(duì)稱T型結(jié)構(gòu)等效電路模型
3.2.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)吸收光譜的調(diào)制
3.2.3 入射角度對(duì)吸收特性的影響
3.3 基于非對(duì)稱L型結(jié)構(gòu)的吸收器
3.3.1 長(zhǎng)空腔結(jié)構(gòu)的吸收特性
3.3.2 短空腔結(jié)構(gòu)的耦合效應(yīng)
3.4 本章小結(jié)
第4章 一維周期偏振無(wú)關(guān)吸收
4.1 引言
4.2 基于多層脊光柵的一維周期吸收器
4.2.1 寬入射角度響應(yīng)特性
4.2.2 偏振角度無(wú)關(guān)特性
4.2.3 方位角度對(duì)吸收特性的影響
4.3 基于多層陣列的一維周期容差吸收器
4.3.1 寬入射角度響應(yīng)特性
4.3.2 方位角度對(duì)吸收特性的影響
4.3.3 幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)容差特性
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
本文編號(hào):3361148
【文章來(lái)源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:121 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
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摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 近完美吸收的原理
1.2.1 有效波阻抗
1.2.2 磁激元共振
1.3 近完美吸收器研究現(xiàn)狀
1.3.1 單波段吸收器
1.3.2 雙波段及三波段吸收器
1.3.3 寬波段吸收器
1.4 本文的主要研究工作與內(nèi)容安排
第2章 基于磁激元的多波段吸收
2.1 引言
2.2 基于磁激元的雙波段吸收器基準(zhǔn)模型
2.2.1 基于磁激元的多元尺寸結(jié)構(gòu)
2.2.2 多元尺寸結(jié)構(gòu)等效電路模型
2.2.3 基于磁激元的多分離層結(jié)構(gòu)
2.2.4 多分離層結(jié)構(gòu)等效電路模型
2.3 應(yīng)用并聯(lián)LC電路模型設(shè)計(jì)寬波段吸收器
2.3.1 一維周期寬波段吸收器的設(shè)計(jì)
2.3.2 二維周期偏振無(wú)關(guān)寬波段吸收器的設(shè)計(jì)
2.3.3 偏振角度對(duì)寬波段吸收的影響
2.3.4 方位角度對(duì)寬波段吸收的影響
2.4 基于磁激元的超寬波段吸收器
2.5 本章小結(jié)
第3章 基于非對(duì)稱結(jié)構(gòu)的吸收特性
3.1 引言
3.2 基于非對(duì)稱T型結(jié)構(gòu)的雙波段吸收器
3.2.1 非對(duì)稱T型結(jié)構(gòu)等效電路模型
3.2.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)吸收光譜的調(diào)制
3.2.3 入射角度對(duì)吸收特性的影響
3.3 基于非對(duì)稱L型結(jié)構(gòu)的吸收器
3.3.1 長(zhǎng)空腔結(jié)構(gòu)的吸收特性
3.3.2 短空腔結(jié)構(gòu)的耦合效應(yīng)
3.4 本章小結(jié)
第4章 一維周期偏振無(wú)關(guān)吸收
4.1 引言
4.2 基于多層脊光柵的一維周期吸收器
4.2.1 寬入射角度響應(yīng)特性
4.2.2 偏振角度無(wú)關(guān)特性
4.2.3 方位角度對(duì)吸收特性的影響
4.3 基于多層陣列的一維周期容差吸收器
4.3.1 寬入射角度響應(yīng)特性
4.3.2 方位角度對(duì)吸收特性的影響
4.3.3 幾何結(jié)構(gòu)參數(shù)容差特性
4.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷
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