【摘 要】
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本文基于表面等离子激元设计了三种功能器件:近红外窄带带阻滤波器,超宽宽带带阻滤波器以及太赫兹宽带吸收器,其中近红外窄带带阻滤波器,超宽宽带带阻滤波器的金属材料为银,太赫兹宽带吸收器中金属在仿真中用完美电导体代替。利用时域有限差分法对设计的结构进行了数值模拟,并结合理论分析了相关器件的传输特性。本文的内容如下:(1)近红外窄带带阻滤波器:设计了一种基于正方形空腔的近红外窄带带阻滤波器,并利用有限差时
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本文基于表面等离子激元设计了三种功能器件:近红外窄带带阻滤波器，超宽宽带带阻滤波器以及太赫兹宽带吸收器，其中近红外窄带带阻滤波器，超宽宽带带阻滤波器的金属材料为银，太赫兹宽带吸收器中金属在仿真中用完美电导体代替。利用时域有限差分法对设计的结构进行了数值模拟，并结合理论分析了相关器件的传输特性。本文的内容如下:
(1)近红外窄带带阻滤波器:设计了一种基于正方形空腔的近红外窄带带阻滤波器，并利用有限差时域差分法对其进行了数值研究。系统地分析了波导的结构参数，正方形空腔的结构参数以及正方形空腔的折射率对传输曲线的影响，并且提出了一种实现谐振峰位置调整的方法。该方法可以使共振峰的位置按比例变化，将该方法与改变正方形空腔的折射率的方法相结合，可以调制特定共振峰的位置。
(2)超宽宽带带阻滤波器:在近红外窄带带阻滤波器波导的基础上设计了一种具有超宽带宽的带阻滤波器。对齿状凸起的结构参数对透射曲线的影响进行了系统的分析。结合电磁场分布并建立了理论模型并解释了齿状结构的不同角度对共振波长的影响。解释了不同齿状凸起数量的增加会导致带宽增加的现象，通过以上的分析设计了一种超宽带宽的带阻滤波器，并数值模拟了齿状结构逐渐增加的过程，以及不断优化齿状凸起的结构参数和数量的过程。
(3)太赫兹吸收器:设计了一种太赫兹波段的超材料宽带吸收器。通过在基础结构上覆盖多层结构，可以将波谷的吸收率提高进而实现完全平坦的吸收曲线，通过在共振峰处的电场分布和磁场分布分析了吸收的原因，数值模拟了不同入射角度对吸收曲线的影响。
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