基于InSb可調(diào)諧太赫茲表面等離子體吸收器的研究.pdf

1、太赫茲科學(xué)技術(shù)在最近十年得到了迅猛的發(fā)展，而且越來(lái)越受到相關(guān)研究人員的重視，這是由于它在如生物科學(xué)，醫(yī)學(xué)成像，安全和空間科學(xué)，傳感等諸多領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。鑒于太赫茲科學(xué)技術(shù)潛在的應(yīng)用價(jià)值和廣闊的發(fā)展前景，吸引了世界各國(guó)大量科研人員的研究興趣，一系列太赫茲器件得到了飛速的發(fā)展。例如發(fā)射器，調(diào)制器，濾波器，檢測(cè)器和吸收器等等，這些器件的不斷改進(jìn)使得太赫茲系統(tǒng)的性能得到不斷的優(yōu)化。在這些器件中，太赫茲吸收器促進(jìn)了太赫茲探測(cè)器、熱發(fā)射器、傳感

2、器和室溫下隱身操作技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。在過(guò)去的十年中，基于平面超材料的太赫茲吸收器得到了快速的發(fā)展，此類太赫茲吸收器表現(xiàn)出了很多優(yōu)異的性能，例如偏振不敏感、全角度、雙波長(zhǎng)、三波長(zhǎng)、超窄帶和寬帶吸收等等。不幸的是，這些吸收器的吸收峰很難調(diào)諧，除非改變其幾何參數(shù)，對(duì)于制定好的器件來(lái)說(shuō)，反復(fù)修改其幾何尺寸顯得十分笨拙，另外這些所謂的超材料都是通過(guò)金屬和介質(zhì)組合形成的，其排列還有一定的規(guī)則，有時(shí)候想要找到合適的金屬-介質(zhì)組成的超材料還相當(dāng)困難，那

3、么自然界中是否存在能吸收太赫茲波，且介電常數(shù)可調(diào)諧的材料呢？答案是肯定的。
　　本文主要設(shè)計(jì)并研究了基于半導(dǎo)體InSb太赫茲波段的多種可調(diào)諧太赫茲吸收器，著重利用電磁感應(yīng)透明原理和明暗諧振腔的強(qiáng)耦合導(dǎo)致原始共振頻率發(fā)生分裂的物理現(xiàn)象設(shè)計(jì)了可調(diào)諧太赫茲多波長(zhǎng)吸收器。論文主要?jiǎng)?chuàng)新成果如下:
　　1.對(duì)三種（金屬、石墨烯、半導(dǎo)體）可以支持SPP波的材料進(jìn)行了對(duì)比，并分別利用三種材料設(shè)計(jì)了若干性能優(yōu)異的微納光子器件。
　　2.

4、設(shè)計(jì)了基于對(duì)稱T型InSb陣列的單波長(zhǎng)太赫茲吸收器，吸收效率高達(dá)99.3％。另外吸收頻率的位置可以通過(guò)溫度來(lái)調(diào)控。
　　3.分析了InSb-Air-InSb波導(dǎo)中的電磁感應(yīng)透明(EIT)現(xiàn)象，并利用該原理設(shè)計(jì)了多波長(zhǎng)太赫茲吸收器，且當(dāng)兩FP腔距離滿足特定條件時(shí)，雙波長(zhǎng)太赫茲吸收器可以演變?yōu)閷拵掌澪掌鳌?br>　　4.研究了明暗諧振腔之間的強(qiáng)耦合可以使原始共振頻率可以分裂為兩個(gè)超模共振頻率，基于此原理設(shè)計(jì)并研究了基于InSb的