本文選題：太赫茲 + 介質(zhì)超材料��； 參考：《紅外與激光工程》2017年09期

【摘要】：采用基于高阻硅的曲折線型(meander-line)介質(zhì)超材料,設(shè)計(jì)了一種寬帶的太赫茲四分之一波片,可以在較寬的頻率范圍內(nèi)將入射的線偏振太赫茲波轉(zhuǎn)換為圓偏振太赫茲波出射。三維全波模擬顯示,通過(guò)恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)超材料微結(jié)構(gòu)的幾何尺寸,可以調(diào)節(jié)微結(jié)構(gòu)的雙折射特性,進(jìn)而改變沿微結(jié)構(gòu)兩個(gè)正交方向偏振的太赫茲波的透射振幅和相位,使之振幅相近(約0.55),相位相差90°。實(shí)驗(yàn)上,通過(guò)離子束刻蝕硅的方法按照設(shè)計(jì)加工了一個(gè)樣品,并利用太赫茲時(shí)域頻譜系統(tǒng)進(jìn)行了表征。實(shí)驗(yàn)結(jié)果和模擬結(jié)果吻合得很好,實(shí)現(xiàn)了帶寬在1.07~1.41 THz范圍內(nèi)有效的四分之一波片,對(duì)應(yīng)的歸一化橢圓率高達(dá)0.99,證實(shí)了該設(shè)計(jì)的有效性。此外,還通過(guò)改變微結(jié)構(gòu)的幾何參數(shù),進(jìn)一步在模擬上設(shè)計(jì)了兩個(gè)在其他太赫茲波段工作的四分之一波片,證明了該微結(jié)構(gòu)的可調(diào)諧特性。
[Abstract]:A wideband terahertz 1/4 wave plate based on high resistivity silicon zigzag meander-line-based dielectric supermaterial is designed. The incident linear polarization terahertz wave can be converted into circularly polarized terahertz wave emission in a wide frequency range. Three-dimensional full-wave simulation shows that the birefringence of the microstructures can be adjusted by properly designing the geometric dimensions of the microstructures, and the transmission amplitude and phase of the terahertz waves polarized along the two orthogonal directions of the microstructures can be changed. The amplitude is similar (about 0.55) and the phase difference is 90 擄. A sample was fabricated by ion beam etching method and characterized by terahertz time-domain spectrum system. The experimental results are in good agreement with the simulation results. An effective 1/4 wave plate with a bandwidth of 1.41 THz is realized, and the normalized ellipse ratio is as high as 0.99, which proves the effectiveness of the design. In addition, by changing the geometric parameters of the microstructures, two 1/4 wave plates operating in other terahertz wavebands are designed and simulated. The tunable characteristics of the microstructures are proved.
【作者單位】： 天津大學(xué)精密儀器與光電子工程學(xué)院光電信息技術(shù)科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室天津大學(xué)太赫茲波研究中心;
【分類號(hào)】：O441.4

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本文編號(hào)：1975555