太赫兹双频段电磁超表面研究

发布时间：2021-11-19 14:12

　　太赫兹频段属于从微波毫米波频段向红外频段过渡频段,兼顾了电子学和光子学的特点,在无损检测、安检,超宽带超高速无线通信,癌症检测,气候监测等领域有着其它频段所不具有的优势。利用传统技术设计的太赫兹器件往往具有体积大,加工成本高,不利于系统集成等缺点,而电磁超表面作为一种新兴的由亚波长尺寸单元构成的二维平面人工电磁结构,可以在实现器件平面化的同时,有效的调控入射电磁波的相位、幅度和极化等。目前超表面器件已经开始慢慢取代传统器件,但也存在工作频带单一和对电磁波的调控单一的问题。因此,本文从太赫兹频段入手,研究了双频段内对电磁波进行任意多维度（相位、幅度和极化）独立调控的太赫兹器件。本文的主要研究内容分为以下几个方面:1.设计了几种工作在双频段的超表面单元结构。基于超表面单元设计中常用的谐振单元,将工作在不同频段的电谐振单元和磁谐振单元进行组合,在降低不同频段之间耦合的同时,保证单层超表面单元高性能工作。通过调节超表面单元的几何参数,可以使得超表面单元工作在任意两个频段,通过旋转工作在不同频段的谐振单元可以在双频段实现360^o相位覆盖。2.利用双频段相位独立调控单元设计了... 

【文章来源】：华东师范大学上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

电磁波谱图

华东师范大学博士学位论文单元在红外波段发现的异常反射和折射现象[13]，以及不共面异常反射象[39]，如图 1-2（a）所示。越来越多的学者通过设计超表面都发现了异折射。2012 年，复旦大学的周磊课题组和台湾中央研究院的蔡定平课红外频段通过改变长方体的尺寸实现梯度相位的变化实现了宽带高效超表面[40]，如图 1-2（b）所示。

（a） （b）a）基于费马定理的广义斯涅尔定律，（b）基于惠更斯原理的异常折射 1-3（a）所示，根据经典 Snell 定律，O 点发出的光波经过两交界面时会发生折射，并偏折至 O′，费马定理指出两点之间相等且最短，可以推出：i tn A B n AB。假定，我们在两个

【参考文献】：
期刊论文
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博士论文
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本文编号：3505209