太赫茲寬帶超材料設(shè)計以及光纖快速掃描實驗系統(tǒng)的搭建.pdf

1、超材料是近幾年發(fā)展起來的具有特殊電磁性能的新型人工媒質(zhì),由于它可以通過結(jié)構(gòu)單元設(shè)計和外加激勵控制調(diào)節(jié)材料的光學(xué)響應(yīng)而受到人們越來越多的重視。而太赫茲頻段由于它在電磁波中的特殊位置決定了它在生物醫(yī)學(xué)成像、天文、安檢等領(lǐng)域都具有很重大的研究意義。鑒于太赫茲的相關(guān)器件相對匱乏,將超材料與太赫茲相結(jié)合起來是必然的研究趨勢。
　　本課題對太赫茲超材料進(jìn)行了一些詳細(xì)的研究,主要內(nèi)容包括
　　1.寬帶PIT的設(shè)計與研究。PIT一直是慢光器

2、件依賴的重要手段。在本設(shè)計中,通過打破常規(guī)的一個明模一個暗模的設(shè)計方式,采用多個單元作為PIT的暗模,設(shè)計出中心頻率在1.01 THz,3 dB帶寬約為0.4 THz,透明窗口平整的寬帶PIT。在對樣品軟件模擬、樣品加工、實驗測量的基礎(chǔ)上,采用洛倫茲耦合諧振子模型對模式之間的作用進(jìn)行了分析,發(fā)現(xiàn)模式之間耦合作用的增強是PIT透射窗口展寬的根本原因,與此同時還研究了結(jié)構(gòu)參數(shù)對于PIT寬帶性能的影響。
　　2.寬帶低通濾波器的設(shè)計與研

3、究。這個課題來源于電路中低通濾波器的設(shè)計。通過將簡單的光柵結(jié)構(gòu)進(jìn)行在太赫茲傳播方向的交錯堆疊,利用金屬導(dǎo)線之間電容電感作用得到了具有很高選擇率低通濾波器;同時通過調(diào)節(jié)單元結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)參數(shù),可以靈活調(diào)節(jié)低通濾波器的截止頻率。此外,在這項工作中,我們還研究了該設(shè)計對于太赫茲入射方向和電場偏振方向?qū)τ跒V波性能的影響。研究證明,該濾波器對于光的入射方向有很高的魯棒性,但是高度依賴于電場偏振方向。
　　3.太赫茲光纖快速掃描系統(tǒng)的搭建。在這項