【摘 要】
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太赫兹波高品质因子（Q）超材料谐振器在滤波、高灵敏度传感器、成像及通信等领域有重要的应用前景。通常是通过打破超材料谐振单元结构对称性来获得高Q谐振,且通过调节结构不对称度可实现Q值在大的范围内调控。而另一种研究热门为高Q谐振超材料电磁感应透明（EIT）,它有两种实现方式:一种是通过可以直接被激发的低Q谐振（明模）和不能被直接激发的高Q谐振（暗模）干涉相消来实现,目前国际上已有很多报道;另一种是通过
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太赫兹波高品质因子（Q）超材料谐振器在滤波、高灵敏度传感器、成像及通信等领域有重要的应用前景。通常是通过打破超材料谐振单元结构对称性来获得高Q谐振,且通过调节结构不对称度可实现Q值在大的范围内调控。而另一种研究热门为高Q谐振超材料电磁感应透明（EIT）,它有两种实现方式:一种是通过可以直接被激发的低Q谐振（明模）和不能被直接激发的高Q谐振（暗模）干涉相消来实现,目前国际上已有很多报道;另一种是通过低Q明模与高Q明模之间的相互作用来实现,目前在单层超材料中国际上鲜有报道。本文主要提出并研究了两种可以产生高Q谐振的二聚体互补结构单层超材料,进一步通过明-明模相互作用,实现了超窄带EIT透明响应。论文主要工作如下:（1）数值研究了一种由两个高折射率低吸收损耗高阻硅柱组成的太赫兹超材料高Q谐振器。通过两种方法来打破介质硅柱超材料谐振单元结构的对称性,包括改变两个硅柱之间的距离或硅柱的半径。计算结果表明:通过改变硅柱的间距,在两种正交偏振太赫兹波正入射下均得到了高Q且可调的Fano环偶谐振。而改变谐振单元结构内单个硅柱的半径在一种偏振入射波下同样会得到一个高Q谐振,另一个正交偏振入射下则没有谐振出现。（2）提出并研究了一种由两个空气孔阵列组成的全硅超材料高Q谐振器。这种超材料谐振器和硅柱谐振器结构互补,但是采用了全硅结构,易于加工制作。同样地,通过改变空气孔的间距和半径来打破谐振单元结构的对称性,在0.2～0.6 THz范围内得到了两个具有高Q值的Fano环偶谐振,谐振Q值可在几十到上万范围内可调。（3）在单层超材料中要实现失谐小且Q值对比度大的两个谐振之间的相干相互作用至今仍是一项挑战性的工作。幸运的是在我们研究的全硅空气孔阵列超材料中,存在一个高Q环偶谐振和一个谐振频率相近的低Q磁偶谐振,通过改变空气孔的半径或者硅片的厚度,有效解决了它们之间的失谐问题,实现了基于明-明模相干耦合产生的EIT响应,具有非常高的群折射率和群延迟,展现了极强的慢光效应。
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