基于柔性超材料的THz寬帶吸收器的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、隨著頻譜資源的日益稀缺，太赫茲技術(shù)在近十幾年的時(shí)間里得到了越來(lái)越多的關(guān)注，并取得了巨大的進(jìn)展。太赫茲波光源、太赫茲波探測(cè)器以及太赫茲系統(tǒng)中的一些關(guān)鍵組件相繼成為研究熱點(diǎn)，并被逐個(gè)攻克。然而自然界中太赫茲敏感材料十分稀少，導(dǎo)致對(duì)太赫茲敏感器件（如吸收器、濾波器等）的研究進(jìn)展緩慢。
　　本文結(jié)合毫米波、紅外波和紫外波等高頻電磁波的共通性，通過(guò)理論分析和軟件仿真，研究了基于超材料結(jié)構(gòu)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

2、材料具備常規(guī)材料所不具備的負(fù)磁導(dǎo)率、負(fù)介電常數(shù)等特性，本文中采用了基于超材料技術(shù)的太赫茲波吸收器件進(jìn)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(yīng)用范圍。建模仿真了柔性網(wǎng)狀超材料結(jié)構(gòu)的全電磁波波段吸收材料，并且將這類(lèi)超材料結(jié)構(gòu)的工作頻段擴(kuò)展到了全電磁波波段。最終，設(shè)計(jì)了一種全平面類(lèi)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。根據(jù)MEMS技術(shù)下的亞微米微納加工工藝，設(shè)計(jì)了工作在THz波段的吸收頻段可調(diào)諧的超材料

3、模型。利用CST MicrowaveStudio仿真平臺(tái)分析了單元結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)吸波頻率的影響。隨后，提出了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的太赫茲吸收器結(jié)構(gòu)，并設(shè)計(jì)了工作在太赫茲波段的太赫茲寬帶吸收器，并實(shí)現(xiàn)了吸收帶寬在1.98THz～4.35THz達(dá)到了完美吸收，在全太赫茲波段都具有較大的吸收率。通過(guò)對(duì)超材料太赫茲吸收器的研究，設(shè)計(jì)出了一系列新型的類(lèi)網(wǎng)狀立體結(jié)構(gòu)超材料吸收器，在THz波段、紅外以及紫外等波段實(shí)現(xiàn)了較大吸收率。此類(lèi)超材料結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作頻率