超材料（Metamaterial）是人工設(shè)計的具有亞波長結(jié)構(gòu)的周期性排列電磁復(fù)合材料。諧振是超材料的最基本屬性,而高品質(zhì)因子（Q）諧振可通過高Q電磁諧振或電磁誘導(dǎo)透明（Electromagnetically Induced Transparency,EIT）等方法來實現(xiàn)。高Q超材料諧振器由于在高靈敏度傳感、窄帶濾波、電磁波調(diào)制、光存儲及慢波器件等領(lǐng)域具有重要應(yīng)用而受到研究人員廣泛關(guān)注。超材料可分為金屬超材料和介質(zhì)超材料。由于金屬超材料存在固有的金屬材料歐姆損耗,限制了高Q諧振的實現(xiàn),特別是在光波段,歐姆損耗更大。而全介質(zhì)超材料則避免了歐姆損耗,為實現(xiàn)高Q諧振提供了可能途徑。但目前這方面報道還很少。本文主要研究內(nèi)容如下:（1）設(shè)計了一種全介質(zhì)對稱結(jié)構(gòu)超材料高Q諧振器。該諧振器是由石英襯底和襯底之上矩形硅棒陣列構(gòu)成。當(dāng)入射電磁波電場垂直于硅棒時,可以激發(fā)硅棒的環(huán)偶諧振(介質(zhì)諧振器TE_12δ模式),通過調(diào)節(jié)棒與棒之間的距離可實現(xiàn)強(qiáng)的電磁場近場耦合,從而提高諧振Q值,優(yōu)化設(shè)計后的計算Q值高達(dá)10⁴。另外,在入射電磁波電場平行于硅棒時,則可實現(xiàn)高Q M... 

【文章來源】：中國計量大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

超材料結(jié)構(gòu)圖

年 Pendry 等人[5,6]經(jīng)理論研究先后利用周期性排列的金屬棒超材料和周期性列的金屬開口環(huán)超材料分別實現(xiàn)了介電常數(shù)為負(fù)值和磁導(dǎo)率為負(fù)值的現(xiàn)象，實現(xiàn)兩者同時為負(fù)值奠定了基礎(chǔ)。2001 年 Shelby 等人[7]集中了之前研究者的究成果，在實驗中把金屬棒超材料和金屬開口環(huán)超材料結(jié)合起來，首次在實中獲得了“左手材料”如圖 1.2。

這樣，超材料猶如形成保護(hù)罩，使得保護(hù)罩內(nèi)物體與外場始終處于隔絕狀態(tài)，并在理論上證實通過特殊結(jié)構(gòu)設(shè)計的超材料是可以實現(xiàn)電磁隱身。同年 Schuring 等人[15]通過實驗利用環(huán)形金屬超材料在微波波段實現(xiàn)電磁隱身，如圖 1.3 所示。入射電磁波在超材料的操控下沿著超材料層傳播并繞過中心物體而實現(xiàn)隱身功能。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一種太赫茲類電磁誘導(dǎo)透明超材料諧振器[J]. 韓昊,武東偉,劉建軍,洪治.  光學(xué)學(xué)報. 2014(04)



本文編號：3075750