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随着太赫兹技术的飞速发展,太赫兹波的许多优异特性被发现并在多个领域展现出了巨大的应用价值。然而相对于太赫兹源与探测技术的快速发展,太赫兹频段功能器件相关技术的发展比较缓慢,制约了太赫兹技术的广泛应用。因此,对太赫兹频段功能器件的研究具有重要意义。表面等离子体共振(SPR)具有独特的性质,包括增强透射效应与近场增强效应。利用增强透射效应可以使特定频率的太赫兹波以极高的透射率通过周期性亚波长阵列结构;利用近场增强效应则可以提高太赫兹波与物质的相互作用,从而提升器件的性能。利用SPR的这两个效应,可以促进太赫兹频段功能器件的研究与发展。本文基于金属SPR与石墨烯SPR开展了太赫兹频段功能器件的研究,主要研究内容及创新点包括:(1)设计了一种基于周期性圆形环孔金属-介质-金属(MDM)结构的太赫兹双窄带带通滤波器。详细研究了传播性表面等离子体共振(PSPR)与局域性表面等离子体共振(LSPR)在该结构两个窄通带透射峰中所发挥的作用及结构参数对两个窄通带透射峰透射特性的影响等。基于理论与仿真分析结果,设计并加工了实验样品,实验测得在中心频率为0.293 THz和0.323 THz的两个窄通带的Q值分别可达20.9和40.4,高于相关论文中报道的结果。(2)提出了基于Si-MDM结构的太赫兹调制方案。通过将圆形环孔MDM结构与硅片相结合,利用圆形环孔MDM结构中激发的SPR的近场增强效应提高了太赫兹波与硅片的相互作用,从而提升了基于硅片光电导效应的太赫兹调制方案的调制性能。仿真结果显示,Si-MDM结构在频率为0.302 THz和0.324 THz的调制深度分别可达60%与97%,远高于单硅片17%的调制深度。实验测得Si-MDM结构在频率为0.306 THz的调制深度为63%,而单硅片的调制深度仅为49%,验证了 Si-MDM结构用于太赫兹调制的可行性。(3)利用LSPR与PSPR的不同性质,设计了一种基于矩形环孔MDM结构的太赫兹偏振滤波器。基于大量仿真结果,分析了各参数对该结构偏振滤波特性的影响。结合现有的实验测试条件,设计并加工了实验样品,实验测得在频率为0.347THz的消光比可达16.4 dB。不同于以往的线栅结构,该结构同时具有选偏振特性和选频率特性,对太赫兹技术的发展具有重要意义。(4)提出了自偏置带孔石墨烯结构,并研究了基于该结构的太赫兹功能器件。理论及仿真分析了自偏置带孔石墨烯结构在太赫兹频段的透射特性及石墨烯材料参数、结构参数等对该结构透射特性的影响。对基于该结构的太赫兹功能器件进行了仿真研究,包括:太赫兹窄带带阻滤波器(Q值可达58.6)、太赫兹调制器(调制深度可达98.04%)、折射率传感器(灵敏度大于1.5THz/RIU)以及偏振滤波器(消光比可达16.6dB)。