基于非布拉格共振的太赫兹波导器件研究

发布时间：2024-06-14 05:54

　　太赫兹波技术作为一门前沿的交叉学科,在安全检查、医学成像、宽带通信等领域中具有十分广阔的应用前景。随着太赫兹波技术的发展,太赫兹波的传输和调控问题已经成为研究的热点,对于易于集成功能型器件的需求也日益增长。本论文基于非布拉格共振原理设计了微米量级的圆柱状周期变截面太赫兹波导,利用其结构特性并结合在太赫兹波段具有特殊性质的材料(例如二氧化钒和液晶等)实现了具有不同功能的太赫兹波导器件。论文的主要内容如下:第一章,介绍了太赫兹波技术研究的背景和意义,概括地介绍了不同的功能器件的研究现状,简要地介绍了本论文的主要研究内容。第二章,对太赫兹波在圆柱状变截面周期波导中的传播特性进行研究,以横向模式的共振相互作用为基础,从麦克斯韦方程组出发,以数值仿真计算为辅助,对其模式特性和谱带特性进行分析,为后续的太赫兹波导器件的设计提供相应的理论基础。第三章,提出了两种波导型太赫兹宽带反射器。一种是在单一结构的变截面周期波导中,通过结构参数的设计使波导禁带范围展宽来实现宽带(240.7 GHz)反射;另一种是将不同结构的波导进行复合使布拉格禁带和非布拉格禁带相连通,实现了1 THz附近的宽带反射。论文对波导...

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1电磁波谱

频率范围提出的[1]。由于其在电磁波谱上特殊的频率位置（如图1.1所示，低频与毫米波相连，高频与红外光相连，处于宏观电子学到微观光子学的过度区域）[2]，所以太赫兹波具有不同于其它频段电磁波的特性[3-5]：（1）瞬态性：太赫兹的典型脉冲宽度在皮秒量级，可以较好地应用于对各种液体....

图1.3加入液晶缺陷层的金属三维光子晶体

junSong等人利用人造波纹起伏的完美超导体表面等离子极化模式可以使被填充到具有周期射率发生变化，通过利用这种变化来调控实现合实现了Y型开关[18]。人利用中空的布拉格光纤结构，中空的纤芯中PE）和向列型液晶的交替排列，两侧利用高阻磁场，利用磁场控制向列型液晶的折射率，....

图1.4包含了两个布拉格镜的一维光子晶体腔

图1.4包含了两个布拉格镜的一维光子晶体腔inwang等人利用嵌入光电导硅中的分裂环谐振器实同光功率的泵浦光改变硅的电导率，从而实现不同透能[23]。波器H.Libon等人研究出了一种可调谐的太赫兹滤波器激光的照射，使其产生光子，从而改变载流子的数入射的激光束可以控制....

图2.1矩形边界的变截面周期波导结构图

r(z)=r(1±ε)（2-15）其中，z代表的是波导长度。图2.1矩形边界的变截面周期波导结构图在理想条件下，可以用亥姆霍兹方程式（2-11）和式（2-12）来表示电磁波在变截面周期金属波导中的传播，其边界条件可由式（2-13）和式（2-14）描述。根据弗....

本文编号：3994242