激光转印法太赫兹波段超材料制备及谐振器研究

来源 :中国计量学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yhymoon0527
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
超材料是一种由亚波长的金属结构单元组成的人工电磁材料。与自然材料不同,超材料可以通过调整器件单元结构实现预期的电磁特性,可广泛应用于负折射、电磁隐身、电磁诱导透明等领域。近年来,随着太赫兹技术的发展,基于超材料的太赫兹波器件,特别是太赫兹超材料类电磁诱导透明(EIT)谐振器的研究逐渐成为热点,该类谐振器在非线性光学、慢光、光存储、生物化学传感等领域有着广泛的应用前景。本文设计研究了几种超材料太赫兹波段类电磁诱导透明谐振器。利用三维全波仿真软件CST对谐振器透射性能进行了数值模拟,并利用太赫兹时域光谱系统对制作的谐振器件进行了性能测试。另外,超材料太赫兹器件目前主要采用光刻技术来制备,另外一些新兴技术,如激光诱导和化学镀铜技术、喷墨打印技术和激光转印技术等国际上也有一些报道。我们对将激光转印技术用于太赫兹波超材料制备进行了实验研究。论文的主要研究工作如下:(1)研究了利用激光转印技术制备超材料太赫兹波器件,该制备方法成本低、工艺简单、能灵活加工任意形状的微金属结构。主要工作包括激光转印法超材料制备系统的设计和实验搭建、器件制备工艺研究。目前,我们已实验初步获得了微米级金属微结构单元,通过制备系统的进一步改进,有望用于太赫兹超材料制备。(2)设计制备了一种基于两个边长不同的方形半环组合而成的太赫兹波类电磁诱导透明谐振器,并利用CST和THz-TDS对该谐振器透射性能进行了数值模拟和实验测试。结果表明:当入射电场垂直于两个半环的间隙方向时,谐振器在0.1-0.6THz范围内产生一个类EIT透射峰,该透射峰是由入射场激发的反相表面电流使器件对入射场耦合作用减弱引起的;当电场平行于两个半环的间隙方向时,该谐振器在0.5-0.9THz范围内有两个EIT谐振峰,两个透射峰都是由于入射场激发的非对称电流的干涉作用抑制了散射场而产生的。数值仿真了该谐振器透射性能与其单元尺寸的关系,结果表明线宽变化对该谐振器EIT透射性能影响较大,半环间距和金属厚度改变对谐振器性能影响则较小。(3)理论和实验研究了一种由开口环(SR)和双金属线(CW)组合的具有类电磁诱导透明(EIT)效应的SR/CW太赫兹谐振器。分别对由单侧开口和双侧开口谐振环的SR/CW谐振器特性进行了仿真,并分析了开口环在结构单元中位置的变化对谐振峰强度和Q值的影响。结果表明,两个谐振器在0.7THz附近的谐振峰是由开口环LC谐振和双金属线偶极谐振干涉相消引起的。开口环位置变化对单侧开口环的SR/CW结构谐振峰强度和Q值影响较大,而对双侧开口环的SR/CW谐振器的影响则很小。利用激光诱导与化学镀铜技术制备了SR/CW谐振器样品,并利用THz-TDS对器件进行了透射性能测试,测试结果与仿真分析基本相符。
其他文献
随着科技的不断发展,器件的超薄超柔性成为了研究开发的热点。碳基材料主要包括碳纳米管和石墨烯,因其具有独特的电学性能、良好的热稳定性和物理化学稳定性以及优异的机械延
<正> 教学是师生双边活动的过程。教师在教学过程中起主导作用,学生发挥主体作用;学生既是教育的客体,又是学习的主体等等。诸如此类的一些问题,在我国教育理论界基本上已成
随着信息管理系统的应用,从异构的多源数据中挖掘隐藏信息的难度越来越大。数据挖掘的前提是将数据抽取到指定的数据仓库,ETL(Extract-Transformation-Loading,即数据的抽取-转换
智能潜水器技术随着海洋资源的开发而逐渐受到各国的关注。作为人类开发利用海洋资源的重要工具,AUV用各种电池来提供推进的能量,因此所选电池的体积和质量限制了AUV的持久力以
<正> 据防务周刊1990年2,6,7,8月份几期报导,阿达茨防空导弹系统的单价大幅度提高,原因是陆军减少了这一武器系统的采购数量。陆军原计划购买562套,现减少到378套,因而每套单
随着旅游业的发展,我国旅游高等教育应运而生,旅游高校的数量逐渐增多,然而,数量上的增加并不等同于质量上的提高。旅游管理专业本科学生在就业时并未表现出应有的专业能力和素养
目前城市热岛效应的日益严重以及生态居住环境的日益恶化,屋顶绿化作为提高城市绿化率的重要方式,对缓解城市建筑用地与绿化用地的尖锐矛盾,充分利用城市空间,改善区域生态环
以光纤微纳结构为核心的光纤器件是光信息技术发展的支撑。其中,D型光纤以其结构简单、灵敏度高、机械性能好等优点,已被用于制作多种全光纤器件。提高D型光纤的加工精度和加
在长期的自然群落演替过程中,黑沙蒿(Artemisia ordosica)逐渐成为我国沙地群落中的主要建群种,随着黑沙蒿种群的不断扩大,沙地固定早期的一些先锋植物逐渐退出群落,并且黑沙