基于人工微結(jié)構(gòu)太赫茲極化轉(zhuǎn)化器的研究.pdf

1、太赫茲作為電磁波譜中亟待研究的新頻段，受到了國際學術(shù)界的高度關(guān)注。在太赫茲領(lǐng)域中如何調(diào)控太赫茲波是一個重要的研究方向，對于太赫茲幅度、相位的調(diào)控近年來取得了突破性進展，然而對于太赫茲波極化的調(diào)控，例如極化轉(zhuǎn)換等問題最近幾年才受到了關(guān)注。極化轉(zhuǎn)換器件是太赫茲應(yīng)用系統(tǒng)中重要的組成部分，對于發(fā)展太赫茲雷達、波譜成像、太赫茲通信等系統(tǒng)都具有重要的價值?；诖吮尘?，本文采用人工微結(jié)構(gòu)對太赫茲極化轉(zhuǎn)化器件進行了詳細的研究：
　　1.針對不同結(jié)

2、構(gòu)的太赫茲極化器件工作機理進行了詳細的分析，探討了類 F-P諧振、微結(jié)構(gòu)諧振相互耦合提高極化轉(zhuǎn)換效率的物理機理，分析了不同表面結(jié)構(gòu)對于太赫茲波極化轉(zhuǎn)換的效應(yīng)，提出了將SRR環(huán)、嵌套矩形開口環(huán)等微結(jié)構(gòu)與光柵相互復(fù)合的雙層結(jié)構(gòu)，簡化了太赫茲極化器的加工工藝、提高了極化轉(zhuǎn)換效率。
　　2.分別研究了雙層、三層結(jié)構(gòu)的太赫茲極化轉(zhuǎn)換器件，通過電磁模式分布、表面電流分析發(fā)現(xiàn)微結(jié)構(gòu)在極化轉(zhuǎn)換中的頻率選擇作用和關(guān)于入射波極化方向選擇作用；進一步通

3、過采用類 F-P諧振理論結(jié)合光柵對太赫茲波的極化選擇功能詳細分析了太赫茲波在微結(jié)構(gòu)表面和光柵表面間的振蕩現(xiàn)象和增強極化轉(zhuǎn)換效率現(xiàn)象。通過研究，得到了一種對線性太赫茲波極化轉(zhuǎn)換效率大于85％的雙層結(jié)構(gòu)器件。
　　3.采用微納加工工藝對器件進行了加工，并搭建了相關(guān)測試系統(tǒng)。測試結(jié)果顯示該器件在0.25THz-0.6THz之間轉(zhuǎn)換效率最高達到了82%，實驗結(jié)果與模擬結(jié)果吻合較好，驗證了本文所研究的極化轉(zhuǎn)化現(xiàn)象的可行性。
　　4.探