基于太赫茲石墨烯超常媒質(zhì)的可調(diào)諧電磁誘導(dǎo)透明研究.pdf

1、太赫茲(THz)超常媒質(zhì)電磁誘導(dǎo)透明(EIT)是一種在THz波段用人造周期性結(jié)構(gòu)單元形成的電磁現(xiàn)象，其在THz傳輸?shù)念l域譜上具有一個(gè)典型的透明窗口，對于慢光、光存儲(chǔ)以及光傳感的實(shí)現(xiàn)具有很重要的意義。然而，周期性結(jié)構(gòu)單元形狀和尺寸的固定使得EIT的透明窗口相對固定，無法進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)制，大大制約了器件功能的實(shí)現(xiàn)。本文針對目前國內(nèi)外的一些可調(diào)諧EIT實(shí)現(xiàn)方式不易、調(diào)制深度不足的特點(diǎn)，利用石墨烯在不同外加偏壓下具有變化較大的電導(dǎo)率的屬性，提出了兩

2、種基于石墨烯的可調(diào)諧EIT超常媒質(zhì)結(jié)構(gòu)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴提出一種金-石墨烯交叉型EIT超常媒質(zhì)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由內(nèi)部的金開口環(huán)結(jié)構(gòu)和外部的閉合石墨烯環(huán)結(jié)構(gòu)相互嵌套而成。為了分析EIT的形成機(jī)理，采用數(shù)值仿真軟件分別對單獨(dú)的金結(jié)構(gòu)和石墨烯結(jié)構(gòu)進(jìn)行諧振特性研究，對形成的EIT諧振谷和透明峰處的表面電流進(jìn)行監(jiān)測，仿真結(jié)果表明該結(jié)構(gòu)具有明-暗模式耦合的特點(diǎn)。通過改變石墨烯的費(fèi)米能級，金-石墨烯結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)出不同的EIT響應(yīng)特點(diǎn)，并對E

3、IT的可調(diào)諧特性進(jìn)行分析，計(jì)算透明窗口處的調(diào)制深度以及相應(yīng)的群延遲，計(jì)算結(jié)果表明，該結(jié)構(gòu)能實(shí)現(xiàn)幅值調(diào)制和慢光調(diào)制。⑵為了獲得EIT固定頻率處透明峰的動(dòng)態(tài)調(diào)制以及更大的調(diào)制深度，提出一種石墨烯-石墨烯超常媒質(zhì)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)由左側(cè)的石墨烯短線條和右側(cè)的雙閉合石墨烯環(huán)組合而成。采用數(shù)值仿真軟件優(yōu)化左右石墨烯間的相對距離，在此基礎(chǔ)上，分析EIT的形成機(jī)理并證明了該結(jié)構(gòu)明-明模式耦合的特點(diǎn)。通過同時(shí)改變左右兩側(cè)石墨烯結(jié)構(gòu)的費(fèi)米能級，石墨烯-石墨烯結(jié)