多波段宽带太赫兹电磁诱导透明超材料特性分析
发布时间：2021-02-04 08:18
电磁诱导透明效应即谐振吸收频率相近的两束电磁波经相互耦合作用后,于该频率附近产生尖锐透射窗口的电磁现象,其伴随产生的慢光效应、高折射率灵敏度等特性使之具备良好的工程实用价值。但该效应的实现与应用,却时常受限于其超低温、强光泵浦等苛刻作业环境,而由人工复合成型的超材料阵列,为解决这一问题提供了新的途径。通过合理的单元结构设计及参数配置,人造超材料方能在常规实验条件下,于选定频率处实现包括该效应在内的多种特殊电磁现象;其使用便捷、灵活可调等特性使之于电磁诱导透明领域的应用设计已成为当下的研究热点之一。本文针对自然界材料难以直接响应的太赫兹波段,以目前学者研究相对较少的多波段、宽带、可调谐等特性为目标,进行了电磁诱导透明超材料的结构设计及应用分析,主要内容如下:1、设计了一种平面-立式相结合,能够通过三维耦合方式实现多波段宽带电磁诱导透明效应的超材料。通过三个立式开口环与平面闭合方环的相互耦合,实现了该超材料结构于0.68 THz与1.09 THz双波段的电磁诱导透明现象,带宽分别可达0.38 THz与0.74 THz。通过等效电路的拟化、表面金属结构的拆分对比,以及针对该结构边缘效应的讨论...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 太赫兹波概述
1.1.1 太赫兹波的应用
1.1.2 太赫兹器件的发展
1.2 超材料概述
1.2.1 超材料的应用
1.2.2 超材料的发展
1.3 电磁诱导透明效应概述
1.3.1 电磁诱导透明效应的应用
1.3.2 电磁诱导透明效应的发展
1.4 论文主要工作
2 电磁诱导透明超材料基础理论分析
2.1 EIT效应的基本原理
2.2 EIT超材料结构等效电路模型分析
2.2.1 EIT明、暗模式结构单独作用下的等效电路
2.2.2 EIT明、暗模式结构共同耦合作用下的等效电路
2.3 超材料单元结构尺寸对响应波段的影响
2.4 本章小结
3 基于三维耦合的多波段宽带电磁诱导透明超材料设计
3.1 EIT超材料结构设计及等效电路拟化
3.1.1 超材料结构组成
3.1.2 超材料等效电路分析
3.2 仿真结果及分析
3.2.1 多波段EIT仿真分析
3.2.2 宽带EIT仿真分析
3.2.3 EIT超材料结构边缘效应分析
3.2.4 EIT超材料结构参数仿真分析
3.3 EIT超材料的应用分析
3.3.1 光缓存
3.3.2 折射率传感器
3.4 结构及性能对比
3.5 本章小结
4 光敏可调的多波段电磁诱导透明超材料设计
4.1 EIT超材料结构设计及等效电路拟化
4.1.1 超材料结构组成
4.1.2 超材料等效电路分析
4.2 仿真结果及分析
4.2.1 多波段EIT仿真分析
4.2.2 EIT形成原理分析
4.2.3 EIT超材料结构边缘效应分析
4.2.4 EIT超材料结构参数仿真分析
4.3 EIT超材料的应用分析
4.3.1 光缓存
4.3.2 折射率传感器
4.4 结构及性能对比
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 论文工作总结
5.2 未来工作展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于太赫兹技术的新一代摄像头及其在安防领域的应用探讨[J]. 武帅. 电子测试. 2018(13)
[2]太赫兹技术在医学科学中的应用及研究进展[J]. 叶麾,郄明蓉,曹寒雨,兰峰,侯敏敏. 光电工程. 2018(05)
[3]基于石墨烯振幅可调的宽带类电磁诱导透明超材料设计[J]. 王越,冷雁冰,王丽,董连和,刘顺瑞,王君,孙艳军. 物理学报. 2018(09)
[4]便携式太赫兹辐射器光泵浦源[J]. 刘兵,赵刚,彭绪金,刘亚萍,徐文韬. 太赫兹科学与电子信息学报. 2017(04)
[5]基于石墨烯超表面的宽带电磁诱导透明研究[J]. 宁仁霞,鲍婕,焦铮. 物理学报. 2017(10)
[6]基于T型石墨烯超材料可调电磁诱导透明效应[J]. 曹妍妍,李悦,刘元忠,张玉萍,张会云. 太赫兹科学与电子信息学报. 2017(02)
[7]低温生长砷化镓的超快光抽运-太赫兹探测光谱[J]. 樊正富,谭智勇,万文坚,邢晓,林贤,金钻明,曹俊诚,马国宏. 物理学报. 2017(08)
[8]一种旋转可调的太赫兹超材料及其传感特性[J]. 唐雨竹,马文英,魏耀华,汪为民. 光电工程. 2017(04)
[9]多光子跃迁下二能级原子与NPS态光场相互作用系统的纠缠特性[J]. 郭彩丽,萨楚尔夫,李斌. 量子电子学报. 2017(02)
[10]超常材料的可调谐完美吸收[J]. 李秋泽,郝希平,王静鸽,李新忠,李慧娟,李贺贺,贺健. 激光杂志. 2017(02)
博士论文
[1]太赫兹超材料电磁诱导透明现象的电路模型研究[D]. 张永刚.南京大学 2016
本文编号：3018023
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 引言
1.1 太赫兹波概述
1.1.1 太赫兹波的应用
1.1.2 太赫兹器件的发展
1.2 超材料概述
1.2.1 超材料的应用
1.2.2 超材料的发展
1.3 电磁诱导透明效应概述
1.3.1 电磁诱导透明效应的应用
1.3.2 电磁诱导透明效应的发展
1.4 论文主要工作
2 电磁诱导透明超材料基础理论分析
2.1 EIT效应的基本原理
2.2 EIT超材料结构等效电路模型分析
2.2.1 EIT明、暗模式结构单独作用下的等效电路
2.2.2 EIT明、暗模式结构共同耦合作用下的等效电路
2.3 超材料单元结构尺寸对响应波段的影响
2.4 本章小结
3 基于三维耦合的多波段宽带电磁诱导透明超材料设计
3.1 EIT超材料结构设计及等效电路拟化
3.1.1 超材料结构组成
3.1.2 超材料等效电路分析
3.2 仿真结果及分析
3.2.1 多波段EIT仿真分析
3.2.2 宽带EIT仿真分析
3.2.3 EIT超材料结构边缘效应分析
3.2.4 EIT超材料结构参数仿真分析
3.3 EIT超材料的应用分析
3.3.1 光缓存
3.3.2 折射率传感器
3.4 结构及性能对比
3.5 本章小结
4 光敏可调的多波段电磁诱导透明超材料设计
4.1 EIT超材料结构设计及等效电路拟化
4.1.1 超材料结构组成
4.1.2 超材料等效电路分析
4.2 仿真结果及分析
4.2.1 多波段EIT仿真分析
4.2.2 EIT形成原理分析
4.2.3 EIT超材料结构边缘效应分析
4.2.4 EIT超材料结构参数仿真分析
4.3 EIT超材料的应用分析
4.3.1 光缓存
4.3.2 折射率传感器
4.4 结构及性能对比
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 论文工作总结
5.2 未来工作展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于太赫兹技术的新一代摄像头及其在安防领域的应用探讨[J]. 武帅. 电子测试. 2018(13)
[2]太赫兹技术在医学科学中的应用及研究进展[J]. 叶麾,郄明蓉,曹寒雨,兰峰,侯敏敏. 光电工程. 2018(05)
[3]基于石墨烯振幅可调的宽带类电磁诱导透明超材料设计[J]. 王越,冷雁冰,王丽,董连和,刘顺瑞,王君,孙艳军. 物理学报. 2018(09)
[4]便携式太赫兹辐射器光泵浦源[J]. 刘兵,赵刚,彭绪金,刘亚萍,徐文韬. 太赫兹科学与电子信息学报. 2017(04)
[5]基于石墨烯超表面的宽带电磁诱导透明研究[J]. 宁仁霞,鲍婕,焦铮. 物理学报. 2017(10)
[6]基于T型石墨烯超材料可调电磁诱导透明效应[J]. 曹妍妍,李悦,刘元忠,张玉萍,张会云. 太赫兹科学与电子信息学报. 2017(02)
[7]低温生长砷化镓的超快光抽运-太赫兹探测光谱[J]. 樊正富,谭智勇,万文坚,邢晓,林贤,金钻明,曹俊诚,马国宏. 物理学报. 2017(08)
[8]一种旋转可调的太赫兹超材料及其传感特性[J]. 唐雨竹,马文英,魏耀华,汪为民. 光电工程. 2017(04)
[9]多光子跃迁下二能级原子与NPS态光场相互作用系统的纠缠特性[J]. 郭彩丽,萨楚尔夫,李斌. 量子电子学报. 2017(02)
[10]超常材料的可调谐完美吸收[J]. 李秋泽,郝希平,王静鸽,李新忠,李慧娟,李贺贺,贺健. 激光杂志. 2017(02)
博士论文
[1]太赫兹超材料电磁诱导透明现象的电路模型研究[D]. 张永刚.南京大学 2016
本文编号：3018023
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/wulilw/3018023.html
