基于超介質(zhì)的太赫茲多諧振調(diào)制器研究.pdf

1、太赫茲波(terahertz，THz)是位于微波段與紅外波段之間的電磁波，由于缺乏有效的太赫茲器件，太赫茲技術(shù)發(fā)展緩慢。超介質(zhì)是一種人工復(fù)合介質(zhì)，通過(guò)改變超介質(zhì)的結(jié)構(gòu)尺寸可以調(diào)節(jié)其諧振頻率，其在太赫茲技術(shù)中有廣闊的應(yīng)用前景。本文設(shè)計(jì)出基于超介質(zhì)的多諧振太赫茲調(diào)制器，該調(diào)制器滿足多諧振、高調(diào)制深度等要求，具有一定的實(shí)用價(jià)值和參考價(jià)值。
　　 首先，本文對(duì)超介質(zhì)的基本電磁特性進(jìn)行研究。通過(guò)對(duì)各種形狀的超介質(zhì)單元進(jìn)行分析比較后提出六邊

2、形超介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元，其對(duì)電場(chǎng)分量的入射方向不敏感，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為克服這一缺點(diǎn)，本文又設(shè)計(jì)出H形超介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元，其諧振頻率為0.63THz，運(yùn)用S參數(shù)法提取電磁參數(shù)發(fā)現(xiàn)在0.35THz-0.65THz范圍內(nèi)等效介電常數(shù)為負(fù)值，同時(shí)諧振特性會(huì)隨著結(jié)構(gòu)參數(shù)變化而變化。
　　 其次，基于H形超介質(zhì)結(jié)構(gòu)單元，本文設(shè)計(jì)了多諧振的太赫茲超介質(zhì)單元，在0.25THz-1.5THz范圍內(nèi)分別實(shí)現(xiàn)了雙諧振和三諧振的諧振特性，并且諧振點(diǎn)一致性良好。本文

3、詳細(xì)研究多諧振超介質(zhì)單元諧振特性隨開口縫隙寬度的變化情況，研究表明改變開口縫隙寬度能有效調(diào)節(jié)多諧振超介質(zhì)單元諧振特性，滿足太赫茲調(diào)制器的設(shè)計(jì)要求。
　　 最后，將前文設(shè)計(jì)的超介質(zhì)單元與二氧化釩結(jié)合，得到單諧振、雙諧振和三諧振的太赫茲調(diào)制器單元。單諧振太赫茲調(diào)制器實(shí)現(xiàn)了80％的調(diào)制深度，且沒(méi)有頻率偏移，雙諧振和三諧振太赫茲調(diào)制器分別實(shí)現(xiàn)了75％-80％的調(diào)制深度，且諧振點(diǎn)調(diào)制一致性良好。
　　 綜上，本文設(shè)計(jì)的基于超介質(zhì)的