【摘 要】
:
太赫兹波是指频率范围在0.1 THz至10 THz,介于微波和红外之间的电磁波。近年来,随着微纳加工、超快光学、半导体材料与器件的飞速发展,太赫兹技术的研究价值和应用前景正逐渐被人们所发掘,有望在下一代通信与计算系统、无损安检、生物医药、食品与农产品安全检测、环境监测等领域得到广泛应用。为实现这些应用,研制出能够对太赫兹波进行高效调控的太赫兹功能器件显得非常重要。本文对液晶、钙钛矿介质材料在太赫兹
论文部分内容阅读
太赫兹波是指频率范围在0.1 THz至10 THz,介于微波和红外之间的电磁波。近年来,随着微纳加工、超快光学、半导体材料与器件的飞速发展,太赫兹技术的研究价值和应用前景正逐渐被人们所发掘,有望在下一代通信与计算系统、无损安检、生物医药、食品与农产品安全检测、环境监测等领域得到广泛应用。为实现这些应用,研制出能够对太赫兹波进行高效调控的太赫兹功能器件显得非常重要。本文对液晶、钙钛矿介质材料在太赫兹频段的可调电磁特性进行了研究,设计了连续可调的超表面器件,并制作了样件进行测试、分析与功能验证。主要研究内容包括:在90 GHz至140 GHz频段内,设计了一种基于液晶的太赫兹电控超表面吸波体,计算分析了其在谐振频点处的表面电流分布和能量损耗密度情况,通过外部电场改变液晶层的等效介电常数,实现对于太赫兹反射波的调控。同时采用紫外光刻以及湿法刻蚀技术,制作了30×30单元超表面吸波体阵列。测试结果表明,当偏置电压在0 V到30 V之间变化时,吸波体的谐振频点可实现101.5 GHz至117.95GHz范围内的动态调控,可调谐率达到13.9%,整个工作频段内,吸波体的吸收率始终维持在90%以上。为了实现更高的调控速度,在液晶器件设计、测试及制作工艺研究基础上,开展了钙钛矿(Cs Pb IBr2)太赫兹调控器件的研究。设计了光控和电控钙钛矿可调超表面器件,分析研究了钙钛矿在325 GHz至500 GHz频段内的电控和光控特性。样件测试结果显示,在卤素冷光源的照射下,在369.1 GHz处,实现了0.51 d B的谐振幅度变化。通过加载电流从0 A到0.53 A,器件谐振频点实现了从410.575 GHz至400.6 GHz的偏移,同时在406.025 GHz实现了13 d B的幅度变化。
其他文献
通过胶体化学方法制备的ABX3(A=Cs,B=Pb,X=Br、Cl或I)结构的铯铅卤钙钛矿量子点具有接近100%的光致发光量子产率(PLQY)和较小的发射光谱半峰宽。通过卤素离子交换调节光学带隙,Cs Pb X3(X=Br,Cl和I)钙钛矿量子点的发射波长可以覆盖整个可见光波段,在绿光和红光区域具有高于90%的光致发光量子产率,这些优点使其在发光二极管,激光器,太阳能电池和光电探测器等领域具有广阔
随着现代信息科学和技术的进步与发展以及新能源的推广和使用,双有源桥式变换器正被广泛应用于太阳能光伏发电、航空供电系统、直流中断系统等各个方面,电动汽车能源管理系统等各个领域的应用正被广泛地使用。例如,双有源桥式变换器就是在储能和交流母线之间起着一个能量转化和传递的作用。这是研究它的控制性和技术的意义所在。本文阐述了单相和三相两种双有源桥式变换器,主要以三相双有源桥式变换器作为主要研究对象,从理论推
芯片上集成了大量的嵌入式模块,为了灵活的测试访问嵌入式仪器,提出了IEEE P1687标准,该标准通过IEEE 1149.1标准测试访问端口与芯片内部连接,网络中的SIB通过配置活动扫描路径灵活方便的访问嵌入式仪器。虽然可重构扫描网络有灵活访问仪器的优势,但存在着未经授权访问、数据嗅探和数据窜改三种安全攻击问题。另外,若网络结构可配置模块存在硬件故障将会影响仪器的配置和测试。本文针对可重构扫描网络
随着可持续发展战略的提出,人与自然和谐发展愈发重要,新能源的应用也成为国家的重要战略规划,其中太阳能作为一种典型的清洁能源被广泛使用,而最为常见的利用方法就是光伏并网发电技术。对于这样被广泛使用的并网发电系统,其故障会造成严重的后果,因此故障诊断在其可靠性研究中占有重要地位。此外,对于这样一个复杂系统,如果在仅仅考虑某一类故障的情况下对输出参数加以分析可能会导致误诊,使得故障隔离或维修的难度增加。
级联H桥型拓扑在光伏并网逆变器中得到广泛的关注与应用,而在光伏并网系统的正常运行中,故障问题频繁发生,故障所带来的后续影响不仅体现对系统的交直流侧输出特性的影响,而且会给整个系统的安全稳定运行留下隐患,因此快速诊断故障来源并进行相应的容错控制运行已成为近几年的研究热点。对于级联H桥光伏并网逆变器而言,模块的开关管开路故障诊断问题一直是至关重要的,虽然开关管开路故障的影响具有延迟效应,但是快速完成故
双有源桥(dual-active-bridge,DAB)DC-DC变换器由于具有电气隔离、功率密度高、能量双向流动、易于实现软开关等优点,被广泛应用于微电网、能量路由器等场合。然而DAB变换器在电压不匹配时,由于回流功率及电流应力较大会导致效率降低。本文针对上述问题,在拓展移相调制下提出基于移相比坐标变换的优化方法,使回流功率及电流应力得到优化从而提高变换器效率。首先介绍了DAB变换器在单移相调制
ZnS是重要的ⅡB-ⅥA族直接带隙半导体材料,在光电器件中如发光二极管、激光器和紫外光探测器件中有重要的应用价值。众所周知,材料的光学性能与其带隙大小密切相关,因而有效调制ZnS带隙是调变其光学性能的前提。ZnS纳米线的带隙可通过调变其尺寸、组成和结构来实现,所以可控制备ZnS基一维纳米结构是调变其带隙的第一步。溶液固固(SSS)生长在可控制备金属硫化合物一维纳米结构方面具有无可比拟的优势。该生长
直流电源系统是发电厂和变电站中保护、信号、通讯等回路的电源,其绕行回路长,分布支路多,经常会由于环境、人为、自然等因素,造成线路绝缘下降,进而引发继电保护装置误动作,甚至熔断器熔断或主回路跳闸等严重后果。为了保证这些分支网络可靠运行,防止因绝缘问题导致事故发生,发电厂和变电站中均安装直流绝缘监察装置。一般而言,由于直流系统正负母线均不接地,所以一点发生接地时,系统仍可继续正常运行,保护继电器不会动
光伏制氢是一种新型清洁能源转换方式,具有环保无污染、经济等特点,且有助于提高对光伏发电的消纳能力、缓解光伏弃光问题,因此得到越来越广泛的关注。其中,离网间接耦合型光伏制氢系统可应用于未铺设电网地区,其核心设备DCDC变换器能够灵活匹配光伏阵列与电解槽的I-V曲线,提高系统效率。然而,现阶段对光伏制氢系统大功率降压DC/DC变换器的拓扑选择、控制策略等内容的研究尚且不足。针对该问题,提出了一种适用于
随着集成电路制造工艺的不断进步,芯片上能够集成越来越多的核心,传统平面金属互联的片上网络(Network on chip,No C)中的数据包平均传输路径不断增长,出现了高延迟和高功耗等问题。无线片上网络(Wireless Network on Chip,WiNoC)由于采用了成熟的无线技术,具有缩短网络直径的特性,受到国内外研究者的广泛关注。然而,引入无线路由器会导致网络中流量聚集从而出现比传统