论文部分内容阅读
Parity-Time(PT)对称光学系统是一种新型光学结构,该系统要求折射率的实部和虚部分别满足偶对称和奇对称。通过对复折射率的光学调整,构造出的结构可以用来实现光的单向反射。此前的研究大多集中于光波段和红外波段,而本文将其设计原理应用于太赫兹波段,成功设计出太赫兹波段的单向反射器件。另外目前THz偏振研究大多数研究集中在1 THz附近的窄THz波段,且主要针对于透射光的偏振特性。事实上,具有宽谱特性的偏振能极大拓展偏振的应用范围,而反射光由于其在实际光学系统中不可忽略,其研究也具有重要意义。基于此,本文分为两个部分,第一部分分析了在红外波段两层非PT对称平板中的单向隐身和单向反射现象,从而基于光栅结构在理论上设计出有效折射率灵活可调的太赫兹波单向隐身器件。第二部分设计出两种不同结构周期的二维亚波长金属光栅阵列结构,利用电磁仿真软件CST studio suite2014对二维金属光栅阵列结构在0.1~10 THz波段的反射、透射偏振特性进行了数值分析。采用MEMS工艺,在500μm厚的高阻硅衬底实验制备不同结构周期、厚度为20 nm的铜金属光栅阵列。并利用傅里叶变换光谱仪对该光栅阵列透射与反射特性进行测试,结果表明:该光栅阵列结构在宽谱范围内(1.5~8THz),其透射光和反射光都具有良好偏振性能;且其偏振区域可通过调整结构周期进行调节。该研究对THz偏振器的进一步研究及应用提供了参考。