太赫茲波是6G通訊、新一代醫(yī)學(xué)成像等領(lǐng)域的核心技術(shù),但大多數(shù)自然材料對太赫茲波響應(yīng)非常弱,嚴(yán)重阻礙了其檢測與應(yīng)用,因此設(shè)計(jì)各類功能太赫茲超材料器件將成為太赫茲技術(shù)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。隨著太赫茲應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展逐步多元化,具有調(diào)諧功能的太赫茲超材料器件受到人們廣泛關(guān)注。然而各類調(diào)諧方法都存在制造工藝復(fù)雜、調(diào)諧效果不佳等缺點(diǎn),嚴(yán)重制約了可調(diào)諧太赫茲超材料器件的實(shí)際應(yīng)用。為解決這一問題,本論文采用靜電摻雜石墨烯的調(diào)諧手段,設(shè)計(jì)三種不同功能的可調(diào)諧太赫茲超材料器件。本論文主要研究內(nèi)容如下:1.構(gòu)建一種基于石墨烯太赫茲超材料的可調(diào)諧吸收器,該器件的單元結(jié)構(gòu)由兩個(gè)石墨烯圓盤組成,采用靜電摻雜石墨烯的方法實(shí)現(xiàn)該器件的吸收光譜在單頻、雙頻、寬頻之間自由調(diào)諧;在此基礎(chǔ)上,構(gòu)建了等效電路模型分析超材料吸收原理和石墨烯的調(diào)諧機(jī)理,并通過計(jì)算等效阻抗的方法從理論上驗(yàn)證其調(diào)諧的合理性。2.設(shè)計(jì)一種基于石墨烯太赫茲超材料的可調(diào)諧電磁誘導(dǎo)透明器件,其單元結(jié)構(gòu)由雙金屬條、開口諧振環(huán)和集成在開口環(huán)下方的石墨烯構(gòu)成,其中雙金屬條的電磁響應(yīng)作為明模式,而開口諧振環(huán)的電磁響應(yīng)作為亞暗模式,通過兩種諧振耦合可實(shí)現(xiàn)完美的電磁誘導(dǎo)透明（E... 

【文章來源】：哈爾濱理工大學(xué)黑龍江省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

太赫茲波譜

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文3圖1-2基于砷化鎵的太赫茲超材料吸收器[9](a)太赫茲超材料的單元結(jié)構(gòu)示意圖;(b)不同太赫茲強(qiáng)度下吸收器的吸收光譜Fig.1-2TerahertzmetamaterialabsorberbaseonGaAs[9](a)Cellstructurediagramofterahertzmetamaterials;(b)Absorptionspectraofabsorbersatdifferentterahertzintensities2018年，佛羅里達(dá)國際大學(xué)的BurakGerislioglu團(tuán)隊(duì)提出了一種可調(diào)諧的等離子環(huán)偶極子太赫茲調(diào)制器[10]，該器件單元結(jié)構(gòu)由兩個(gè)軸對稱的D型開口諧振環(huán)組成，如圖1-3(a)所示。通過控制入射太赫茲的強(qiáng)度，在頻域譜和時(shí)域譜均可實(shí)現(xiàn)環(huán)偶極子諧振的調(diào)諧，圖1-3(b)所示。圖1-3可調(diào)諧等離子環(huán)偶太赫茲調(diào)制器[10](a)太赫茲調(diào)制器的結(jié)構(gòu)示意圖;(b)不同太赫茲強(qiáng)度下太赫茲調(diào)制器的傳輸譜線Fig.1-3Tunableplasmonictoroidaldipoleterahertzmetamodulator[10](a)Schematicdiagramoftheterahertzmetamodulator;(b)Spectralcurvesofterahertzmetamodulatorunderdifferentterahertzintensities

哈爾濱理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文3圖1-2基于砷化鎵的太赫茲超材料吸收器[9](a)太赫茲超材料的單元結(jié)構(gòu)示意圖;(b)不同太赫茲強(qiáng)度下吸收器的吸收光譜Fig.1-2TerahertzmetamaterialabsorberbaseonGaAs[9](a)Cellstructurediagramofterahertzmetamaterials;(b)Absorptionspectraofabsorbersatdifferentterahertzintensities2018年，佛羅里達(dá)國際大學(xué)的BurakGerislioglu團(tuán)隊(duì)提出了一種可調(diào)諧的等離子環(huán)偶極子太赫茲調(diào)制器[10]，該器件單元結(jié)構(gòu)由兩個(gè)軸對稱的D型開口諧振環(huán)組成，如圖1-3(a)所示。通過控制入射太赫茲的強(qiáng)度，在頻域譜和時(shí)域譜均可實(shí)現(xiàn)環(huán)偶極子諧振的調(diào)諧，圖1-3(b)所示。圖1-3可調(diào)諧等離子環(huán)偶太赫茲調(diào)制器[10](a)太赫茲調(diào)制器的結(jié)構(gòu)示意圖;(b)不同太赫茲強(qiáng)度下太赫茲調(diào)制器的傳輸譜線Fig.1-3Tunableplasmonictoroidaldipoleterahertzmetamodulator[10](a)Schematicdiagramoftheterahertzmetamodulator;(b)Spectralcurvesofterahertzmetamodulatorunderdifferentterahertzintensities

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]6G移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò):愿景、挑戰(zhàn)與關(guān)鍵技術(shù)[J]. 趙亞軍,郁光輝,徐漢青.  中國科學(xué):信息科學(xué). 2019(08)
[3]太赫茲技術(shù)應(yīng)用進(jìn)展[J]. 武帥,屈浩,涂昊,馮輝.  電子技術(shù)應(yīng)用. 2019(07)
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[10]太赫茲科學(xué)技術(shù)的新發(fā)展[J]. 劉盛綱.  中國基礎(chǔ)科學(xué). 2006(01)

博士論文
[1]超材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與太赫茲波調(diào)控[D]. 徐尉宗.南京大學(xué) 2017
[2]環(huán)形偶極子超介質(zhì)的實(shí)現(xiàn)與特性研究[D]. 郭林燕.華中師范大學(xué) 2016
[3]太赫茲超材料吸收器的機(jī)理及應(yīng)用研究[D]. 王本新.湖南大學(xué) 2015

碩士論文
[1]基于超材料的可調(diào)諧太赫茲波吸收器的研究[D]. 李宗哲.華中科技大學(xué) 2016
[2]環(huán)偶極子調(diào)控電磁能量機(jī)理研究[D]. 高巨.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013



本文編號：3463424