太赫兹超材料完美吸收体的设计与数值模拟

发布时间：2022-12-23 05:13

　　从20世纪20年代开始,科学家开始在太赫兹波段投入大量研究精力,经过多年的努力,太赫兹频段的大部分仍然无法被有效利用,太赫兹波因其所具备频率高、频带宽、发散角小、穿透性强等微波毫米波和红外波所不具有的特殊物理属性,能穿透许多不导电的物质,潜在应用广泛。超常材料（超材料）由于具备独特的电磁学特性,自20世纪末诞生以来也吸引了众多科学家对其进行了广泛而深入的研究。经过二十多年的研究,已经发展了诸多用于不同的功能的超材料结构类型,其中超材料完美吸收体就是其中一个重要应用方向。本文基于金属-介质-金属经典构型实现了一种宽频带太赫兹波段的完美吸收体。主要内容和成果如下:在第一章中,首先引入了超材料的概念,简要概述了超材料的研究历程,接着阐述了超材料的电磁响应特性。该章最后针对新的超材料方向综述了超材料领域的最新近况。在第二章中,详细介绍了超材料研究的几种理论。从最早的等效媒质理论,到等效电磁参数的S参数反演法,最后阐述了阻抗匹配理论及其更加精确的传输线等效电路模型。在第三章中,首先引入表面等离子激元的概念和性质,详细表述了表面等离子激元的传播模式,能量特征及穿透深度。其次介绍了等离子体的第二种激... 

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 超材料简介
        1.1.1 超材料的概念
        1.1.2 超材料的电磁响应
        1.1.3 超材料的研究进展
    1.2 太赫兹技术简介
        1.2.1 太赫兹波
        1.2.2 太赫兹技术应用
        1.2.3 太赫兹与超常材料
        1.2.4 论文的结构安排
第2章 超材料吸收体的理论解释
    2.1 超材料吸收体的分类
    2.2 等效媒质理论
    2.3 等效电磁参数反演法
    2.4 阻抗匹配理论与传输线模型
        2.4.1 阻抗匹配理论
        2.4.2 传输线理论
    2.5 本章小结
第3章 局域表面等离激元
    3.1 等离激元的概念
    3.2 等离激元的性质
        3.2.1 金属的电磁性质
        3.2.2 表面等离子激元的传播
        3.2.3 表面等离子激元的能量
        3.2.4 表面等离子激元的穿透深度
    3.3 局域表面等离激元
    3.4 局域表面等离激元之间的耦合
    3.5 本章小结
第4章 基于超材料的太赫兹宽带吸波体研究
    4.1 超材料吸收体频带展宽方法简要讨论
    4.2 超材料电磁数值分析方法
    4.3 模型的设计
    4.4 结果与讨论
    4.5 总结与展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的其他研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]太赫兹技术在铁路安检中的应用[J]. 任林茂.  电子测试. 2014(18)
[2]基于圆台结构的超宽带极化不敏感太赫兹吸收器[J]. 莫漫漫,文岐业,陈智,杨青慧,李胜,荆玉兰,张怀武.  物理学报. 2013(23)



本文编号：3724785