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研究太赫兹光子晶体的缺陷性质及调制对于在太赫兹波段的光过滤器、超快光开关、光延迟器件以及光学限制器等光电子器件的发展有很重要的意义。
本文中我们利用太赫兹时域光谱技术和时域有限差分(Finite Difference TimeDomain,FDTD)方法,分别从实验测量和数值模拟两方面研究一维太赫兹光子晶体的缺陷性质和调制。我们用简易的方法制作出一维的太赫兹光子晶体,并测量了它的透射谱线,利用不同电阻率的硅片去调制空气缺陷,发现在高电阻率的硅片调制下,入射的太赫兹波会改变原有传输方向,部分能量耦合到硅片中去并最终可以被提取出缺陷腔外。我们用不同个数和间距的微米级金属线去构成金属缺陷来研究其对太赫兹光子晶体的作用,发现太赫兹波可以在金属线表面激发出很强的偶极子电场,这对于缺陷频率太赫兹波隧穿金属缺陷起到了至关重要的作用。
本文共分为五章,具体内容安排如下:
第一章主要包括太赫兹时域光谱技术简介；光子晶体概述；以及太赫兹光子晶体的概念和我们的工作的意义和成果。
第二章对于我们的太赫兹时域光谱实验设置和一些材料的测量结果,一维太赫兹光子晶体的制备和测试结果进行介绍。
第三章讲述我们利用不同电阻率的硅片对一维太赫兹光子晶体进行调制的结果。
第四章论述不同直径和形状的微米金属线构造的一维太赫兹光子晶体金属缺陷对于太赫兹波透射的影响。
第五章总结与展望。