基于石墨烯的超材料電磁誘導(dǎo)透明現(xiàn)象的調(diào)控研究.pdf

1、超材料(metamaterials)是人工設(shè)計的亞波長結(jié)構(gòu)，可以展現(xiàn)許多新奇的光學(xué)現(xiàn)象，比如負(fù)折射率，超分辨，光學(xué)隱身，類電磁誘導(dǎo)透明等。其中，類電磁誘導(dǎo)透明現(xiàn)象是源于一種由量子相干效應(yīng)產(chǎn)生的光學(xué)類比現(xiàn)象。就電磁誘導(dǎo)透明現(xiàn)象而言，因其具有慢光、強(qiáng)非線性等特點和在無粒子數(shù)反轉(zhuǎn)激光器中的應(yīng)用，受到了廣泛的關(guān)注。相比量子的電磁誘導(dǎo)透明現(xiàn)象，由超材料調(diào)制的類電磁誘導(dǎo)透明具有結(jié)構(gòu)可調(diào)的優(yōu)點，對這類現(xiàn)象的的深入研究，不僅可以不斷創(chuàng)新有關(guān)光與材料相互

2、作用的科學(xué)理論；而且還可以發(fā)掘其豐富的潛在應(yīng)用。
　　超材料電磁誘導(dǎo)透明發(fā)展至今，通過改變結(jié)構(gòu)尺寸來調(diào)節(jié)EIT（Electromagnetically Induced Transparency）的透射峰位，調(diào)節(jié)群速度，實現(xiàn)慢光效應(yīng)的固定式調(diào)節(jié)已經(jīng)被研究的比較透徹。下一步，人們考慮的方向是一種主動式的調(diào)節(jié)，即根據(jù)需求來主動調(diào)節(jié)透射窗口和峰位。本文中，基于石墨烯與超材料的混合結(jié)構(gòu)，通過石墨烯與超材料的電感性耦合，實現(xiàn)超材料EIT透明窗

3、口的動態(tài)可調(diào)，并實現(xiàn)對慢光效應(yīng)的動態(tài)調(diào)制。
　　本論文從理論和模擬仿真上來研究基于石墨烯的超材料電磁誘導(dǎo)透明現(xiàn)象的調(diào)控。
　　主要內(nèi)容：一，利用微擾理論研究了石墨烯與金屬結(jié)構(gòu)耦合后對峰位的影響，研究結(jié)果表明透射峰的移動正比于石墨烯電導(dǎo)率的虛部。并通過耦合模理論得到了電磁誘導(dǎo)透明透射公式；二，研究了在不同模式間距下超材料EIT峰位和群速度的變化以及不同費(fèi)米能級的石墨烯對EIT透射譜和群速度的影響。結(jié)果表明，在無石墨烯的情況下，