隨著太赫茲科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展,太赫茲波傳輸作為太赫茲技術(shù)中不可或缺的一個領(lǐng)域,越來越受到人們的關(guān)注。太赫茲波導(dǎo)有望實現(xiàn)太赫茲波的低損耗和可彎曲傳輸。太赫茲空芯波導(dǎo)以空氣為傳輸介質(zhì),結(jié)構(gòu)簡單,在太赫茲波導(dǎo)傳輸領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。本論文針對金屬空芯波導(dǎo)、聚合物介質(zhì)管空芯波導(dǎo)和金屬/介質(zhì)空芯波導(dǎo)這三種類型的太赫茲空芯波導(dǎo)進(jìn)行了理論與實驗研究。針對聚合物介質(zhì)管空芯波導(dǎo)研究,設(shè)計了薄壁COC介質(zhì)管空芯波導(dǎo)以實現(xiàn)對太赫茲波的寬頻帶傳輸。探討了理論模擬計算空芯波導(dǎo)傳輸性能的COMSOL Multiphysics有限元分析模型和幾何光學(xué)射線模型,討論了兩種模擬方法的差異。針對傳統(tǒng)動態(tài)鍍膜法在波導(dǎo)介質(zhì)膜厚度和均勻性控制方面的局限性,提出活塞式可控降液鍍膜思路并搭建相應(yīng)的實驗裝置,將傳統(tǒng)液相沉積工藝制備波導(dǎo)介質(zhì)膜的最大厚度由15μm提高到30-60μm,并制備出了寬頻帶COC介質(zhì)管太赫茲空芯波導(dǎo)。證明了可以通過調(diào)控COC介質(zhì)管波導(dǎo)的壁厚來提高傳輸頻帶寬,實驗測得在0.75-1.1THz范圍內(nèi),直線傳輸和彎曲傳輸損耗分別可低至0.10dB/cm和0.18dB/cm。在金屬空芯波導(dǎo)研究方面,理論分析了傳輸... 

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 太赫茲技術(shù)
    1.2 太赫茲波導(dǎo)
        1.2.1 太赫茲金屬波導(dǎo)
        1.2.2 太赫茲介質(zhì)波導(dǎo)
        1.2.3 金屬/介質(zhì)空芯波導(dǎo)
    1.3 空芯波導(dǎo)
    1.4 論文意義、內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 COC介質(zhì)管波導(dǎo)對太赫茲波寬頻帶傳輸?shù)难芯?br>    2.1 聚合物介質(zhì)管波導(dǎo)的材料選擇
    2.2 空芯波導(dǎo)傳輸特性的理論模擬方法
        2.2.1 有限元法
        2.2.2 幾何光學(xué)射線模型法
    2.3 COC介質(zhì)管波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)設(shè)計與模擬
    2.4 COC介質(zhì)管波導(dǎo)的制備與測試
        2.4.1 COC介質(zhì)管波導(dǎo)的制備
        2.4.2 測試方法
    2.5 測試結(jié)果與討論
        2.5.1 COC材料的光學(xué)常數(shù)
        2.5.2 介質(zhì)層厚度分析
        2.5.3 太赫茲傳輸帶寬測試
        2.5.4 太赫茲傳輸損耗測試
    2.6 本章小結(jié)
第三章 金屬空芯波導(dǎo)對300GHz太赫茲波的傳輸研究
    3.1 金屬空芯波導(dǎo)的仿真模擬
        3.1.1 金屬材料的選擇
        3.1.2 金屬空芯波導(dǎo)的傳輸模式
        3.1.3 金屬空芯波導(dǎo)的傳輸損耗與色散
        3.1.4 波導(dǎo)內(nèi)直徑對傳輸損耗的影響
    3.2 金屬空芯波導(dǎo)的制備與測試
        3.2.1 金屬管太赫茲空芯波導(dǎo)的制備
        3.2.2 柔性金屬太赫茲空芯波導(dǎo)的制備
        3.2.3 測試方法
    3.3 測試結(jié)果與討論
        3.3.1 金屬表面粗糙度對傳輸損耗的影響
        3.3.2 金屬材料對傳輸損耗的影響
        3.3.3 波導(dǎo)內(nèi)直徑對傳輸?shù)挠绊?br>        3.3.4 柔性ABS/銀金屬空芯波導(dǎo)的傳輸性能
    3.4 本章小結(jié)
第四章 銀/COC介質(zhì)太赫茲空芯波導(dǎo)的研究
    4.1 銀/COC介質(zhì)空芯波導(dǎo)的仿真模擬
        4.1.1 銀/COC介質(zhì)空芯波導(dǎo)的傳輸模式與傳輸性能
        4.1.2 300GHz銀/COC介質(zhì)空芯波導(dǎo)傳輸損耗與結(jié)構(gòu)的關(guān)系
    4.2 銀/COC介質(zhì)空芯波導(dǎo)的制備與測試
        4.2.1 銀/COC介質(zhì)空芯波導(dǎo)的制備
        4.2.2 測試方法
    4.3 測試結(jié)果與討論
        4.3.1 銀/COC介質(zhì)空芯波導(dǎo)的分析
        4.3.2 銀/玻璃介質(zhì)空芯波導(dǎo)的分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 結(jié)論
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的研究工作
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]W波段介質(zhì)金屬膜空芯波導(dǎo)的傳輸特性[J]. 俞舒元,朱曉松,石藝尉.  光學(xué)學(xué)報. 2018(03)
[2]太赫茲技術(shù)在軍事和航天領(lǐng)域的應(yīng)用[J]. 閔碧波,曾嫦娥,印欣,馬俊海.  太赫茲科學(xué)與電子信息學(xué)報. 2014(03)
[3]低損耗傳輸太赫茲波的Topas多孔纖維設(shè)計[J]. 王豆豆,王麗莉.  紅外與激光工程. 2013(09)
[4]近紅外低損耗AgI/Ag空芯光纖的制作[J]. 曾旋,劉炳紅,何宇婧,孫幫山,石藝尉.  光學(xué)學(xué)報. 2013(03)



本文編號：3690150