IOE OpenIR  > 光电技术研究所博硕士论文
基于电磁超介质太赫兹波传输动态可调的研究
张俊楠
Subtype硕士
Thesis Advisor赵泽宇
2015-04
Degree Grantor中国科学院研究生院
Place of Conferral北京
Degree Discipline物理电子学
Keyword太赫兹波 超材料 可动悬臂 动态可调
Abstract太赫兹波通常被定义为0.1-10THz范围内的电磁波,在科学应用方面具有巨大潜在应用价值但缺少有效地开发。太赫兹技术发展的过程中,功能器件的集成化和智能化是必然趋势,实现太赫兹波的主动控制是至关重要的一步。目前,实现太赫兹主动控制的方法大部分都利用材料本身的非线性特性,很大程度上限制了太赫兹波传输的动态调制范围。本文基于双层材料之间热膨胀系数的差异,实现结构的三维变形,设计出一种动态可调太赫兹滤波器,具体研究内容如下:
(1)将传统开口谐振环(SRR,Split-ring resonator)与可动悬臂相结合,设计出双层(Al和SiO2)可动悬臂阵列。利用双层材料之间热膨胀系数的差异,通过改变温差实现悬臂的弯曲,设计出调制范围达到0.32THz动态可调滤波器。并采用电磁理论深入分析了引起谐振偏移的物理机制。
(2)本文同时采用了新型形状记忆材料(Shape Memory Material,SME)NiTi合金进行双层SRR可动悬臂阵列的设计仿真,理论上验证了形状记忆合金NiTi在超材料结构设计方面的可行性。形状记忆效应指将材料在特定条件下进行变形,通过施加适当的外界条件,材料可以恢复到变形前形状的现象。和普通金属相比,形状记忆合金具有形变量大,可恢复性和实用性强等优点。
(3)为了验证形状记忆合金NiTi的形状记忆效应,文章采用传统光刻技术实现了SRR可动悬臂阵列样品的加工,并采用干涉仪对NiTi的形状记忆效应进行了表征,实验上验证了NiTi的可恢复效果。
(4)采用太赫兹时域光谱系统(THz-TDS)对SRR可动悬臂阵列样品进行了光谱测量,详细分析了不同温度下太赫兹透射谱的变化情况。对于实验和仿真存在的差异,文中给出了详细的原因分析,并提出了进一步的优化方案。
Language中文
Document Type学位论文
Identifierhttp://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/3029
Collection光电技术研究所博硕士论文
Affiliation中国科学院光电技术研究所
Recommended Citation
GB/T 7714
张俊楠. 基于电磁超介质太赫兹波传输动态可调的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院,2015.
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