太赫兹吸收结构设计与仿真研究

发布时间：2019-04-24 16:23

【摘要】：太赫兹辐射一般是指频率范围在0.1THz到10THz之间的电磁波,其光谱范围介于微波与红外波之间。由于太赫兹波具有多种独特的优良特性,在通信、军事、医学、生物学以及安全检查领域拥有巨大的发展潜力,近年来引起了科学界的广泛关注。本论文主要研究工作是设计一种适用于太赫兹波段的吸收器件结构,对其结构参数进行数值仿真与理论分析,实现对太赫兹波的高效吸收。超材料结构作为近年新兴的材料结构,通过对其合理的设计与优化,可以实现在太赫兹频段处的高效吸收。本文研究了超材料结构的吸收原理,设计了空心十字形的吸收结构,并对其进行多层堆叠,通过参数仿真与数值分析,实现了高效吸收与拓展带宽的目标。本论文在仿真实验中设计了单层和多层堆叠的空心十字结构,均在目标频点2.52THz处得到了约99%的高效吸收。通过将十字图形多层堆叠,可以有效地拓展吸收带宽。其中双层堆叠结构可以达到0.20THz带宽,而三层堆叠结构可以实现0.50THz的吸收带宽。而且通过调节多层堆叠结构里下层与顶层空心十字的臂长,可以实现对器件谐振吸收带宽以及中心频率的调制。本文还设计了在三层堆叠的空心十字结构上叠加搭载微测辐射热计复合膜系的结构,通过参数优化调整与数值仿真分析,同样在目标频点2.52THz处实现了约95%的高效吸收,验证了搭载复合膜系的三层空心十字结构同样可以实现高效吸收。同时绘制了搭载复合膜系的器件结构光刻版掩膜版图,并对制备流程进行了模拟。本文同时设计了用于太赫兹-红外转换器的金属开口谐振环结构,并探究了开口环图形中边长、线宽、开口宽度参数对于器件吸收性能的影响,并将不同尺寸的开口谐振环图形组成周期阵列结构,在目标频点2.52THz处达到了约95%的高效吸收,同时与单开口环结构相比拓展了吸收带宽。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O441.4

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 李旭;;魔力太赫兹 神奇“先锋队”——访首都师范大学太赫兹波谱与成像实验室[J];中国发明与专利;2012年04期

2 ;第六届超快现象与太赫兹波国际研讨会[J];科技导报;2012年14期

3 Bradley Ferguson,张希成;太赫兹科学与技术研究回顾[J];物理;2003年05期

4 张蕾,徐新龙,汪力,李福利;太赫兹射线成像的进展概况[J];首都师范大学学报(自然科学版);2005年01期

5 周泽魁;张同军;张光新;;太赫兹波科学与技术[J];自动化仪表;2006年03期

6 李玉林;陈华;汪力;彭慰先;;太赫兹波的产生、传播和探测[J];现代物理知识;2006年03期

7 江世亮;邱德青;王禹;;太赫兹:又一场“前沿革命”——该技术“空白领域”渐成热门,将极大地改变人类生活[J];世界科学;2006年10期

8 戴建明;谢旭;张希成;;利用空气来探测脉冲太赫兹波[J];物理;2007年03期

9 王琳;陈鹤鸣;;太赫兹辐射源与波导耦合研究新进展[J];光电子技术;2007年04期

10 张刚;;浅谈太赫兹波技术及其应用[J];科技广场;2007年11期

相关会议论文 前10条

1 张存林;牧凯军;;太赫兹波谱与成像[A];第八届全国光学前沿问题讨论会论文集[C];2009年

2 张敏;权润爱;阮双琛;梁华伟;苏红;;连续太赫兹波在产品分布检测中的应用[A];2009年全国微波毫米波会议论文集（下册）[C];2009年

3 戴厚梅;刘劲松;;空气中产生太赫兹波过程的研究进展[A];第十三届全国红外加热暨红外医学发展研讨会论文及论文摘要集[C];2011年

4 李喜来;徐军;曹付允;朱桂芳;侯洵;;太赫兹波军事应用研究[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

5 张存林;赵国忠;;太赫兹波的应用[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

6 张存林;赵国忠;沈京玲;张岩;;太赫兹波谱与成像[A];第七届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集[C];2007年

7 范文慧;;太赫兹波谱成像技术与应用[A];第十届全国光电技术学术交流会论文集[C];2012年

8 赵国忠;梁卫华;张存林;杨国桢;;太赫兹波传播特性及成像研究[A];第七届全国光学前沿问题讨论会论文摘要集[C];2007年

9 郭澜涛;牧凯军;左剑;张振伟;张存林;;爆炸物的太赫兹超宽带光谱研究[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

10 孟增睿;张伟斌;;太赫兹光谱探测技术在安全领域的研究进展[A];第二届全国危险物质与安全应急技术研讨会论文集[C];2013年

相关重要报纸文章 前10条

1 本报记者 袁志勇;张岩：借太赫兹波“穿墙透视”[N];科技日报;2013年

2 本报记者　江世亮 邱德青 实习生 王禹;太赫兹：又一场“前沿革命”[N];文汇报;2006年

3 记者 任海军;有设备会“透视”可“分辨”爆炸物[N];新华每日电讯;2010年

4 常丽君;太赫兹脉冲可提高砷化镓电子密度[N];科技日报;2011年

5 本报记者　 缪琴;神奇“太赫兹”改变你生活[N];成都日报;2006年

6 常丽君;科学家开发出石墨烯太赫兹设备样机[N];科技日报;2012年

7 ;英“远程透视眼”能看穿衣服,但不看“隐私”[N];新华每日电讯;2008年

8 实习记者 唐焘逸;反暴恐利器：国内首台太赫兹安检仪发布[N];中国航空报;2014年

9 刘霞;集成太赫兹收发器在美问世[N];科技日报;2010年

10 本报记者 侯铁中;太赫兹研究的中国高度[N];科技日报;2014年

相关博士学位论文 前10条

1 王伟涛;新型太赫兹参量源研究[D];山东大学;2015年

2 张彪;太赫兹雷达成像算法研究[D];电子科技大学;2015年

3 黄海漩;基于二元光学矢量理论的太赫兹亚波长功能器件研究[D];深圳大学;2015年

4 李辉;基于连续太赫兹波检测人体呼吸运动的研究[D];第四军医大学;2015年

5 苟君;基于氧化钒辐射热计的室温太赫兹探测器研究[D];电子科技大学;2014年

6 赖伟恩;太赫兹时域光谱与新颖太赫兹薄膜器件的研究[D];电子科技大学;2015年

7 陈琦;几种新型微波无源器件及太赫兹滤波器的研究[D];电子科技大学;2014年

8 谷建强;太赫兹奇异介质研究[D];天津大学;2010年

9 王昌雷;太赫兹波操控技术与器件研究[D];天津大学;2010年

10 王新柯;太赫兹实时成像中关键技术的研究与改进[D];哈尔滨工业大学;2011年

相关硕士学位论文 前10条

1 马欣然;木材的太赫兹波光谱特性及参数提取算法研究[D];东北林业大学;2015年

2 唐关琦;大能量纳秒太赫兹参量源研究[D];山东大学;2015年

3 李进;基于太赫兹时域光谱技术的水蒸汽传输特性研究[D];西南科技大学;2015年

4 王磊;亚波长金属微结构对太赫兹波偏振调制作用的研究[D];复旦大学;2014年

5 吴三统;基于单片集成二极管技术的太赫兹倍频链路研究[D];电子科技大学;2014年

6 孙振龙;太赫兹快速成像系统的研究[D];南京大学;2014年

7 樊霖;太赫兹探测器读出电路设计[D];电子科技大学;2015年

8 谢佳林;基于钽酸锂晶体的热释电太赫兹探测系统的设计[D];电子科技大学;2015年

9 孙琳琳;太赫兹波段基于HEMT人工微结构的制备与基础研究[D];电子科技大学;2015年

10 丁杰;基于表面微结构的太赫兹吸收层研究[D];电子科技大学;2015年

，

本文编号：2464591