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题名:
光学波段Metamaterials物质参数测量方法的研究
作者: 董浩
学位类别: 硕士
答辩日期: 2011-05
授予单位: 中国科学院研究生院
授予地点: 北京
导师: 邱传凯
关键词: Metamaterials ; 物质参数 ; 透射系数 ; 反射系数
学位专业: 光学工程
中文摘要: 随着Metamaterials研究的深入,Metamaterials研究覆盖的频段已经从微波段延伸到光学波段。微波段中Metamaterials物质参数的测量是通过网络矢量分析仪等电子设备完成的,而光学波段Metamaterials物质参数的测量没有现成的设备可以利用。为了在现有的条件下,完成对光学波段Metamaterials物质参数的测量,本文提出了一种的测量方法,重点在于利用干涉原理将相位信息转化为光强信息。
首先建立光波在介质分界面上传播的模型,利用麦克斯韦方程组及电磁边界条件进行理论推导,得出Metamaterials物质参数与其光学参量——透射系数和反射系数之间的关系式。这样就把Metamaterials物质参数的求解转化为透射系数和反射系数的求解问题。基于此思想,编写程序,对设计的一种近零折射率Metamaterials进行物质参数的求解,并分析了结构尺寸的变化对Metamaterials频率响应的影响。
基于光学干涉原理,本文提出一种Metamaterials透射系数和反射系数的实验测量方法,并推导得到相应的求解公式。针对提出的实验方法,利用ZEMAX软件开展仿真实验,理论上验证了实验方法的可行性和正确性;然后,利用现有的实验条件,搭建光路开展实验验证,实验结果也说明了方法的正确性;最后,就反演中的误差进行了简要的分析。
综上所述,本文提出了一种用于光波段Metamaterials物质参数测量的实验方法。该方法基于光学干涉原理,实验条件要求不高,具有一定的可实施性;另外,文中也对Metamaterials的设计进行了探索,提出一种易于实现的双层“光栅式”近零折射Metamaterial,这为后续实验的开展提供了较理想的样品。Metamaterials物质参数实验测得的数据为Metamaterials的应用提供了参考,具有一定的应用价值。
语种: 英语
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.ioe.ac.cn/handle/181551/571
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董浩. 光学波段Metamaterials物质参数测量方法的研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2011.
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