發(fā)布時(shí)間：2020-06-15 12:48

【摘要】：光波的調(diào)制在通信、成像、輻射等應(yīng)用方面具有極高的學(xué)術(shù)和應(yīng)用價(jià)值。超表面,被視為二維的超材料,集成度高,從出現(xiàn)至今一直受到極大的關(guān)注。超表面能夠在亞波長(zhǎng)尺度內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)光的相位、振幅和偏振的調(diào)制。廣義散射定律的出現(xiàn),使得超表面設(shè)計(jì)靈活。從N.F.,Yu等人在2011年首次提出超表面概念至今,高效率的反射陣射陣和透射陣超表面已被提出并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。反射陣超表面顯著的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)的底層一定是厚厚的金屬層,其作用在于使得透射率為零,反射率較高。透射陣超表面顯著的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)中只由無損的電介質(zhì)材料構(gòu)成,不存在金屬材料。根據(jù)超表面在亞波長(zhǎng)尺度內(nèi)的光調(diào)制能力,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)平面光學(xué)元件,像是平面透鏡、四分之一波片以及光偏轉(zhuǎn)器等。本文中基于廣義透射定律,于532nm的入射波長(zhǎng)處實(shí)現(xiàn)了高效率的異常透射現(xiàn)象,且根據(jù)超表面中設(shè)置的相位梯度不同,實(shí)現(xiàn)了三種不同的異常透射現(xiàn)象,異常透射角分別為33.7o、21.7o以及16o,透射率全部大于85%。且在設(shè)置相位差為90o時(shí),通過不同的單元結(jié)構(gòu)組合實(shí)現(xiàn)了相同的異常透射現(xiàn)象,證明了超表面在光調(diào)制中十分方便和高效。吸收器作為超表面的重要應(yīng)用之一,在熱發(fā)射器和太陽能等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用價(jià)值。使用Au進(jìn)行了吸收器的設(shè)計(jì),通過掃描確定了不同幾何參數(shù)對(duì)吸收率的影響,并最終實(shí)現(xiàn)了在紫外和可見光波段的高效率吸收器,通過電場(chǎng)分析確定了表面等離激元的激發(fā)。在之前關(guān)于分束器的研究中多是采用反射陣超表面實(shí)現(xiàn)的,且多集中于對(duì)近紅外波段。我們利用了具有偏振敏感性的透射陣超表面實(shí)現(xiàn)在可見光波段的分束器,并且此分束器可以應(yīng)用為高性能的折射率傳感器。根據(jù)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性,我們的分束器能對(duì)X偏振和Y偏振入射光實(shí)現(xiàn)可選的散射方向。利用透射陣超表面進(jìn)行折射率傳感器的設(shè)計(jì),需要在一定折射率范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)透射譜或者反射譜中諧振峰的位移。根據(jù)旋轉(zhuǎn)對(duì)稱性,我們實(shí)現(xiàn)的分束器能夠?qū)偏振或Y偏振入射光實(shí)現(xiàn)可選擇的散射方向。我們的折射率傳感器可以檢測(cè)折射率從1.30到1.39的變化,且具備高達(dá)92333的FOM*數(shù)值。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：O436;TB34
【圖文】：

天線陣列模型圖

廣義散射定理[19]

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 嚴(yán)世博;婁淑琴;趙彤彤;張俊楠;;金屬修飾的微結(jié)構(gòu)光纖偏振分束器[J];紅外與激光工程;2017年05期

2 丁凡;曾立波;吳瓊水;;傅里葉紅外光譜儀分束器自動(dòng)裝調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J];光譜學(xué)與光譜分析;2017年09期

3 馮睿娟;婁淑琴;鹿文亮;王鑫;;超短雙芯光子晶體光纖偏光分束器[J];紅外與激光工程;2014年02期

4 林貴敏;陳曦曜;李軍軍;莊冬霞;;基于圓柱型硅光子晶體的1×2光下路分束器(英文)[J];光子學(xué)報(bào);2012年03期

5 周進(jìn)，高文琦，韓良愷，黃信凡;一種新型的可調(diào)分束器[J];光學(xué)學(xué)報(bào);1995年12期

6 王愛國(guó);;光楔分束器的設(shè)計(jì)與計(jì)算方法[J];紅外與激光技術(shù);1988年02期

7 郝德忠;;塑料薄膜分束器聲學(xué)穩(wěn)定性的理論分析[J];光學(xué)工程;1989年05期

8 孟慶超;白育X;;新型雙芯光子晶體光纖偏振分束器設(shè)計(jì)[J];光通信技術(shù);2015年09期

9 郭士亮;黃惠;沙曉鵬;胡春海;李志全;;八邊形晶格雙芯光子晶體光纖偏振分束器[J];發(fā)光學(xué)報(bào);2014年07期

10 許強(qiáng);羅萬里;張瑞;江鵬;;基于液體填充的聚合物光纖偏振分束器設(shè)計(jì)[J];電子測(cè)量技術(shù);2019年16期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 楊然;李劍;宋曉波;高婷;李奕燃;張?jiān)茓?陳小喜;龔彥曉;;分束比可調(diào)的偏振不依賴的2×2光學(xué)分束器[A];第十七屆全國(guó)量子光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議報(bào)告摘要集[C];2016年

2 曲偉智;孫健;Eugeniy Mikhailov;Irina Novikova;申恒;肖艷紅;;壓縮光分束器[A];第十七屆全國(guó)量子光學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議報(bào)告摘要集[C];2016年

3 毛棟;關(guān)春穎;苑立波;;全固態(tài)三芯光子晶體光纖偏振分束器[A];中國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)2010年光學(xué)大會(huì)論文集[C];2010年

4 唐一t

本文編號(hào)：2714435