發(fā)布時間：2017-11-03 04:04

  本文關鍵詞：基于柔性超材料的THz寬帶吸收器的研究與設計

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【摘要】：隨著頻譜資源的日益稀缺,太赫茲技術在近十幾年的時間里得到了越來越多的關注,并取得了巨大的進展。太赫茲波光源、太赫茲波探測器以及太赫茲系統(tǒng)中的一些關鍵組件相繼成為研究熱點,并被逐個攻克。然而自然界中太赫茲敏感材料十分稀少,導致對太赫茲敏感器件(如吸收器、濾波器等)的研究進展緩慢。本論文結合毫米波、紅外波和紫外波等高頻電磁波的共通性,通過理論分析和軟件仿真,研究了基于超材料結構的太赫茲超材料和基于柔性超材料的太赫茲波吸收器。由于超材料具備常規(guī)材料所不具備的負磁導率、負介電常數(shù)等特性,本文中采用了基于超材料技術的太赫茲波吸收器件進一步拓展亞微米尺寸的太赫茲超材料的工作頻段,以及其應用范圍。建模仿真了柔性網(wǎng)狀超材料結構的全電磁波波段吸收材料,并且將這類超材料結構的工作頻段擴展到了全電磁波波段。最終,設計了一種全平面類網(wǎng)狀立體吸波超材料,其工作頻段可以覆蓋頻率高于毫米波的全電磁波段。文中,根據(jù)MEMS技術下的亞微米微納加工工藝,設計了工作在THz波段的吸收頻段可調諧的超材料模型。利用CST Microwave Studio仿真平臺分析了單元結構參數(shù)對吸波頻率的影響。隨后,提出了網(wǎng)狀結構的太赫茲吸收器結構,并設計了工作在太赫茲波段的太赫茲寬帶吸收器,并實現(xiàn)了吸收帶寬在1.98THz～4.35THz達到了完美吸收,在全太赫茲波段都具有較大的吸收率。通過對超材料太赫茲吸收器的研究,設計出了一系列新型的類網(wǎng)狀立體結構超材料吸收器,在THz波段、紅外以及紫外等波段實現(xiàn)了較大吸收率。此類超材料結構具有結構簡單、工作頻率寬、易于加工等特性。在隱身領域和抗電磁輻射領域擁有廣闊的應用前景和一定的參考價值。
【關鍵詞】：太赫茲 超材料 柔性結構 寬頻帶 吸收器 全電磁波頻段
【學位授予單位】：北京交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：O441;TB39
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-15
• 1.1 研究背景及意義11-12
• 1.2 研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的主要工作和章節(jié)安排13-15
• 2 太赫茲吸收器原理分析15-26
• 2.1 陣列單元結構太赫茲吸收器工作原理15-21
• 2.1.1 開口環(huán)共振結構的磁響應15-17
• 2.1.2 細金屬線晶格結構的電響應17-19
• 2.1.3 超材料組合結構的電磁響應19-21
• 2.2 立體共振結構太赫茲吸收器工作原理21-25
• 2.2.1 空腔共振模型21-23
• 2.2.2 原子振動模型23-25
• 2.3 本章總結25-26
• 3 柔性立體超材料太赫茲吸收器設計26-46
• 3.1 基于LC共振原理的設計和仿真26-31
• 3.1.1 單層嵌套式開口環(huán)結構設計與仿真26-29
• 3.1.2 三層嵌套式開口環(huán)結構設計與仿真29-31
• 3.2 基于太赫茲吸收器原理的立體結構設計與仿真31-43
• 3.2.1 口字形立體結構31-37
• 3.2.2 籬笆形立體結構37-43
• 3.3 工藝設計43-44
• 3.4 本章總結44-46
• 4 新型類網(wǎng)狀柔性立體太赫茲吸收器設計46-61
• 4.1 新型田字形立體超材料結構46-51
• 4.2 新型四乘四的類網(wǎng)狀立體結構51-56
• 4.3 新型多晶格的類網(wǎng)狀立體超材料結構56-59
• 4.3.1 五乘五的類網(wǎng)狀立體超材料結構56-58
• 4.3.2 全平面的類網(wǎng)狀立體超材料結構58-59
• 4.4 本章總結59-61
• 5 總結61-63
• 參考文獻63-67
• 作者簡歷67-69
• 學位論文數(shù)據(jù)集69

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1 ;光學左手超材料捕獲彩虹取得突破[J];光機電信息;2009年11期

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本文編號：1134531