基于太赫兹超材料的多模式电磁感应透明的调控
发布时间：2021-06-13 06:44
电磁感应透明（EIT）是发生在三能级系统中的一种量子干涉现象,是由发生在不同路径的激发跃迁之间的量子相消干涉引起的。它能够在一个宽的吸收光谱中形成一个窄的透射窗口,使光能够通过一个原本不透明的介质传播,在透射窗口处伴随着强烈的色散和大的群速度,导致慢光效应和非线性增强。然而,在量子领域的EIT效应实现需要苛刻的条件,比如强激光和超低温环境,这大大的限制了EIT的发展。随着超材料的发展,EIT效应可以通过在室温下工作的超材料中亮模式与暗模式或准暗模式之间的相消干涉来实现。因此超材料EIT吸引了研究者们的广泛关注。本论文从理论和模拟仿真上研究了改变结构调控EIT效应和改变偏振的主动式调控EIT效应。主要研究内容和结论可概括如下:一、本研究设计了基于太赫兹超材料的三种谐振器,T型谐振器（TTR）、单开口环谐振器（SRR）和双开口环谐振器（CSRRs）。运用Fano拟合了这三种谐振器的透射光谱,与时域有限差分算法FDTD仿真结果吻合的很好。并结合其电场强度分布和Q因子大小说明:在x偏振下,TTR可作为亮模式,CSRRs可视为准暗模式,SRR可看作暗模式;在y偏振下,TTR可作为亮模式,CSRR...
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：46 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电磁波频率中太赫兹波段位置
青岛大学硕士学位论文4图1.2超材料（a）自然物质中最小的组成单元是原子；（b）超材料中最小的组成单元是人工设计的亚波长结构这种双负材料具有一些独特的性质，比如负折射，因此这类材料也称为负折射材料。第三象限的材料在电磁场和波矢量在遵循左手螺旋关系，所以也称其为左手材料[24]。左手材料表现出了一些特异的物理特性，如电磁波在这类材料中传播时，会发生后向波传输特性、逆切伦科夫效应、逆多普勒效应等特性。自然界中不存在天然的左手材料，由于它的特殊性质，其出现引起了世界众多科学家的关注。早期的超材料的研究方向主要是围绕着左手材料[25,26]构建的，具有特殊的电磁特性。随着研究的不断深入，超材料可以根据实际需求，在关键的物理单元上对结构进行设计，使超材料具备所需求的电磁特性，能够完美的控制电磁波在超材料中的电磁响应。超材料的设计理念呈现了不违背基础物理规律，且获得了自然材料中所不具备的超物理性质的新物质，把对功能材料的开发带入了一个崭新的世界。电磁超材料不仅在物理学和材料学上有重大的研究前景，在医疗医学和通信方面也存在着巨大的应用潜能。图1.3根据介电常数和磁导率的取值划分的材料类型EIT效应在实验中首次观察到是由Harris小组完成的[27]。早些年对EIT效应的
青岛大学硕士学位论文4图1.2超材料（a）自然物质中最小的组成单元是原子；（b）超材料中最小的组成单元是人工设计的亚波长结构这种双负材料具有一些独特的性质，比如负折射，因此这类材料也称为负折射材料。第三象限的材料在电磁场和波矢量在遵循左手螺旋关系，所以也称其为左手材料[24]。左手材料表现出了一些特异的物理特性，如电磁波在这类材料中传播时，会发生后向波传输特性、逆切伦科夫效应、逆多普勒效应等特性。自然界中不存在天然的左手材料，由于它的特殊性质，其出现引起了世界众多科学家的关注。早期的超材料的研究方向主要是围绕着左手材料[25,26]构建的，具有特殊的电磁特性。随着研究的不断深入，超材料可以根据实际需求，在关键的物理单元上对结构进行设计，使超材料具备所需求的电磁特性，能够完美的控制电磁波在超材料中的电磁响应。超材料的设计理念呈现了不违背基础物理规律，且获得了自然材料中所不具备的超物理性质的新物质，把对功能材料的开发带入了一个崭新的世界。电磁超材料不仅在物理学和材料学上有重大的研究前景，在医疗医学和通信方面也存在着巨大的应用潜能。图1.3根据介电常数和磁导率的取值划分的材料类型EIT效应在实验中首次观察到是由Harris小组完成的[27]。早些年对EIT效应的
本文编号：3227214
【文章来源】：青岛大学山东省
【文章页数】：46 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电磁波频率中太赫兹波段位置
青岛大学硕士学位论文4图1.2超材料（a）自然物质中最小的组成单元是原子；（b）超材料中最小的组成单元是人工设计的亚波长结构这种双负材料具有一些独特的性质，比如负折射，因此这类材料也称为负折射材料。第三象限的材料在电磁场和波矢量在遵循左手螺旋关系，所以也称其为左手材料[24]。左手材料表现出了一些特异的物理特性，如电磁波在这类材料中传播时，会发生后向波传输特性、逆切伦科夫效应、逆多普勒效应等特性。自然界中不存在天然的左手材料，由于它的特殊性质，其出现引起了世界众多科学家的关注。早期的超材料的研究方向主要是围绕着左手材料[25,26]构建的，具有特殊的电磁特性。随着研究的不断深入，超材料可以根据实际需求，在关键的物理单元上对结构进行设计，使超材料具备所需求的电磁特性，能够完美的控制电磁波在超材料中的电磁响应。超材料的设计理念呈现了不违背基础物理规律，且获得了自然材料中所不具备的超物理性质的新物质，把对功能材料的开发带入了一个崭新的世界。电磁超材料不仅在物理学和材料学上有重大的研究前景，在医疗医学和通信方面也存在着巨大的应用潜能。图1.3根据介电常数和磁导率的取值划分的材料类型EIT效应在实验中首次观察到是由Harris小组完成的[27]。早些年对EIT效应的
青岛大学硕士学位论文4图1.2超材料（a）自然物质中最小的组成单元是原子；（b）超材料中最小的组成单元是人工设计的亚波长结构这种双负材料具有一些独特的性质，比如负折射，因此这类材料也称为负折射材料。第三象限的材料在电磁场和波矢量在遵循左手螺旋关系，所以也称其为左手材料[24]。左手材料表现出了一些特异的物理特性，如电磁波在这类材料中传播时，会发生后向波传输特性、逆切伦科夫效应、逆多普勒效应等特性。自然界中不存在天然的左手材料，由于它的特殊性质，其出现引起了世界众多科学家的关注。早期的超材料的研究方向主要是围绕着左手材料[25,26]构建的，具有特殊的电磁特性。随着研究的不断深入，超材料可以根据实际需求，在关键的物理单元上对结构进行设计，使超材料具备所需求的电磁特性，能够完美的控制电磁波在超材料中的电磁响应。超材料的设计理念呈现了不违背基础物理规律，且获得了自然材料中所不具备的超物理性质的新物质，把对功能材料的开发带入了一个崭新的世界。电磁超材料不仅在物理学和材料学上有重大的研究前景，在医疗医学和通信方面也存在着巨大的应用潜能。图1.3根据介电常数和磁导率的取值划分的材料类型EIT效应在实验中首次观察到是由Harris小组完成的[27]。早些年对EIT效应的
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