太赫茲波是指0.1 THz到10 THz頻帶內(nèi)的電磁波,它處于從宏觀經(jīng)典理論到微量子論以及從電子學(xué)到光子學(xué)的過渡區(qū)域。太赫茲波具有卓越的物理特性,已經(jīng)在醫(yī)療、安檢等領(lǐng)域廣泛使用,在未來移動通信技術(shù)領(lǐng)域也展現(xiàn)出了巨大前景�；诠鈻沤Y(jié)構(gòu)的太赫茲吸收器利用電磁波與物質(zhì)的相互作用,將輻射能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量,是太赫茲技術(shù)中的基本器件。當(dāng)下的光柵結(jié)構(gòu)太赫茲吸收器往往工作頻率單一、對入射光偏振態(tài)敏感,與太赫茲器件小型化、集成化的發(fā)展趨勢不符。石墨烯由于其獨特的能級結(jié)構(gòu),與電磁波發(fā)生強相互作用,且這種相互作用具有動態(tài)可調(diào)的特性,因此石墨烯在設(shè)計動態(tài)可調(diào)器件方面應(yīng)用廣泛。本文設(shè)計研究了基于石墨烯光柵的可調(diào)諧太赫茲吸收器,具體內(nèi)容如下:理論分析和仿真設(shè)計一種基于雙層石墨烯光柵結(jié)構(gòu)的可調(diào)諧太赫茲吸收器,由雙層石墨烯、介電光柵和底部金屬襯底組成。結(jié)果顯示,當(dāng)石墨烯的化學(xué)勢從10me V增加到150 me V時,該吸收器的吸收頻率從1.015 THz移動至1.165 THz,同時吸收效率可以達到99%。通過對該器件吸收頻率下電磁分量近場分布的研究,發(fā)現(xiàn)高效的吸收源自雙層石墨烯之間的磁共振。進一步通過設(shè)計幾何... 

【文章來源】：合肥工業(yè)大學(xué)安徽省211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 吸收器概述
        1.2.1 依據(jù)帶寬程度的區(qū)分
        1.2.2 依據(jù)吸收峰數(shù)量的區(qū)分
        1.2.3 依據(jù)對入射角敏感程度的區(qū)分
        1.2.4 依據(jù)對偏振敏感程度的區(qū)分
    1.3 石墨烯概述
    1.4 研究內(nèi)容
第二章 可調(diào)廣角太赫茲吸收器的理論基礎(chǔ)
    2.1 引言
    2.2 吸收器的理論基礎(chǔ)
        2.2.1 利用法布里-珀羅共振加強局域場
        2.2.2 利用上層金屬結(jié)構(gòu)電磁共振加強局域場
        2.2.3 利用表面等離子體激元共振加強局域場
        2.2.4 利用上下層金屬結(jié)構(gòu)產(chǎn)生反平行電流加強局域場
    2.3 石墨烯實現(xiàn)調(diào)控的理論依據(jù)
    2.4 仿真模擬方法
    2.5 本章小結(jié)
第三章 基于石墨烯-介質(zhì)光柵的廣角太赫茲吸收器
    3.1 引言
    3.2 石墨烯的調(diào)控方式
    3.3 太赫茲吸收器件設(shè)計
        3.3.1 材料設(shè)置
        3.3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計與仿真
        3.3.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)對吸收譜的影響
        3.3.4 廣角特性評估
    3.4 基于太赫茲吸收器的擴展功能設(shè)計和探究
        3.4.1 三層石墨烯-硅層太赫茲吸收器的設(shè)計和探究
        3.4.2 超單元形式寬帶太赫茲吸收器的設(shè)計和探究
    3.5 本章小結(jié)
第四章 總結(jié)與展望
    4.1 全文總結(jié)
    4.2 展望
參考文獻
附錄1 繪制二維吸收譜圖的MATLAB程序
附錄2 繪制一維吸收譜圖的MATLAB程序
附錄3 繪制吸磁場圖及電流密度分布的MATLAB程序
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況


【參考文獻】：
期刊論文
[1]利用高階表面等離子體共振實現(xiàn)窄帶完美吸收[J]. 岳嵩,王然,侯茂菁,黃剛,張紫辰.  紅外與激光工程. 2020(05)



本文編號：3645020