【摘 要】
：
随着探测技术的产生和发展,太赫兹波以其优越的特性越来越受到人们的关注,在通信、安检、成像等领域有着广阔的市场应用前景,然而基于太赫兹频率段的功能元件发展缓慢。本文分别提出了在太赫兹下基于金属反射超表面结构和石墨烯-金属混合超表面结构的偏振转换器,并研究了所设计结构的偏振转换特性以及主要原理。主要的工作可概括如下:1、本论文设计了一个超宽频及高效率的线-圆（LTC）反射式偏振转换器,它是以太赫兹频率
论文部分内容阅读
随着探测技术的产生和发展,太赫兹波以其优越的特性越来越受到人们的关注,在通信、安检、成像等领域有着广阔的市场应用前景,然而基于太赫兹频率段的功能元件发展缓慢。本文分别提出了在太赫兹下基于金属反射超表面结构和石墨烯-金属混合超表面结构的偏振转换器,并研究了所设计结构的偏振转换特性以及主要原理。主要的工作可概括如下:1、本论文设计了一个超宽频及高效率的线-圆（LTC）反射式偏振转换器,它是以太赫兹频率的金属超表面为基础,由金属-介质-金属反射层三层结构组成。由于该设计具有多重谐振特性,可以获得超宽带。首先,我们通过时域有限差分法FDTD Solutions进行仿真。对于反射波的两个正交电场分量,当波以y偏振的形式入射时,反射系数的大小近似相等,高达0.7,相位差在1.0-1.6 THz之间接近90°。实现超宽带和高效率的左旋圆偏振（LHCP）。在1.61-1.67 THz内,相位差接近270°,产生了一个窄带的右旋圆偏振（RHCP）。因此,该变换器可以进行LTC偏振变换。其次,通过研究结构的能量转换效率,发现所设计的结构能量转换效率达到85%以上,具有很高的转换效率。通过分解x-y坐标系,解释了实现偏振转换的原理,根据电流分布和磁矩分析了偏振转换的物理机理。宽带LTC变换器可以作为电磁测量、天线设计和隐身技术应用中的关键部件。2、本论文提出了一种太赫兹波段基于石墨烯-金属混合超表面的双功能宽带可切换的偏振转换器。通过改变偏置电压使费米能级Ef由0变为1.0 e V,可以在1.38-1.72 THz频段内实现四分之一波片（QWP）以及半波片（HWP）的转换。当Ef=1.0 e V时,超表面在不同频率范围内同时起到宽带QWP和HWP的作用。此外,当Ef在0.3 e V-0.6 e V范围内时,超表面在不同频率下也可以作为双功能宽带QWP工作。双功能极化变换器的物理机理可以用电场幅值分布来解释。我们还发现,在入射光偏振角为±12.5°的情况下,超表面可以很好地工作,并且当入射光的偏振角为90°时,超表面也可以改变从RHCP到LHCP的转换波。混合超表面具有可切换双功能、宽工作带宽和超薄厚度等优点,在太赫兹通信可调谐器件中具有潜在的应用前景。
其他文献
目的1.编制家长对学龄前儿童发热的认知及就医行为问卷;2.调查家长对学龄前儿童发热认知及就医行为现状,探讨其影响因素,为其提供针对性的健康教育,指导其合理就医,进而为建立健康就医行为提供参考依据。方法运用德尔菲专家函询法,编制家长对学龄前儿童发热的认知及就医行为问卷。采用方便抽样的方法,在青岛市7个市辖区各抽取1～2个社区对符合条件的学龄前儿童家长进行问卷调查,共发放问卷1027份,回收有效问卷1
白光LED有着节能、环保的优点并且已经广泛应用于照明和显示等领域。商用白光LED多采用蓝光芯片和YAG:Ce黄色荧光粉复合而成,但该技术方案制作的白光LED存在显色指数不高、色温偏高等问题。随着人们对高质量照明需求的发展,开发能被紫外激发、有较高效率和稳定性的新型荧光粉材料已成迫切需要。本论文中,通过往Gd VO4基质中引入一定量PO43-,实现了VO43-发光强度的调谐,不同强度的VO43-蓝光
有机非线性光学晶体拥有大的二阶非线性系数,高的电光系数以及较低的介电常数。在THz领域中,基于有机非线性光学晶体的THz辐射源具有相位匹配条件简单、带宽大和易于实现等优势受到广泛关注。对有机分子D-π-A吡啶阳离子结构进行再设计,寻找出合适的给体部分与阴离子相组合,设计出新型衍生物,能够进一步获得性能优异的晶体材料。羟基是经典的阳离子电子给体,促进了SHG活性分子的排列,增大微观非线性。本文将羟基
磁性材料因具有特殊性质而在当今社会的发展中起着至关重要的作用。目前,先进的永磁和软磁材料、磁阻抗材料等磁性功能材料在科学研究和社会生产中的应用愈加广泛。其中,磁性半导体因为同时具有磁性和半导体性质而成为自旋电子学新一代的器件应用材料,可以更加便捷高效地处理、传输和储存信息。Eu基化合物因其多样的组成与结构而表现了丰富的磁性机制,在已知的磁性材料中Eu基化合物占据了很大一部分。本文对三种Eu基磁性化
微弱信号检测是测量技术领域中的研究热点,是利用电子学和信号处理技术从复杂噪声背景中分离出有用信号的一门技术学科,已广泛应用到航空航天、遥感、医疗等领域。本文针对超低温下超导材料的评价,设计了一个基于USB3.0的微弱信号检测系统,实现微弱信号检测与采集,检测系统包括模拟锁相放大器模块和高速数据采集模块。模拟锁相放大器采用低噪声放大技术、滤波技术、移相技术、相敏检波技术对信号通道、参考通道和相关器进
目前,平板显示朝着高分辨率、广视角、快速响应以及柔性的趋势发展。在当前的平板显示技术中,有机发光二极管（Organic Light Emitting Diode,OLED）是下一代平板显示技术的主要代表。薄膜晶体管（Thin Film Transistor,TFT）在OLED像素电路中同时担任开关和驱动器件,其性能对平板显示的变革有重要意义,因此高性能TFT器件的研究备受关注。传统的硅基TFT由于
日新月异的科学技术极大地推动了光电相关材料的发展。光电探测器由于可以检测特定波段的电磁波,目前已经广泛应用于国防军事、航空航天、环境检测、生物医学、光学通信以及化学分析等领域。作为高性能光电探测器的沟道材料,一维金属氧化物纳米结构由于具有出色的电学性能,较低的成本以及优异的环境稳定性,被认为是最有前景的候选材料之一。其中,相比In2O3、Zn O纳米纤维,SnO2纳米纤维由于载流子浓度较高、光敏性
锂离子电池因其高能量密度、长循环寿命以及对环境无污染等优点,已经被广泛应用于各个领域。而随着人类社会的高速发展,人们对能源供应需求提出了更高的要求和挑战。为了迎接这一挑战,锂离子电池新型负极材料的研发就显得格外重要。其中,3d过渡族金属基等新型负极材料因地壳资源丰富,高比容量以及高工作电压等优点备受研究者们的青睐。然而目前在锂离子电池中,对电极材料本身以及界面上的物理化学过程的基本原理探讨则进展有
现代技术对于高密度、稳定、低能耗纳米级存储元件的需求日益增长,以及在自旋电子学和储能领域进行的大量基础研究,基于磁场和电场的耦合引发了一股研究热潮。磁电耦合是系统对外加电场的磁响应,或等效于外加磁场引起的电极化,其在磁电调控和揭示储能反应机制上有极重要的运用价值。基于电化学原理与技术,我们可以实现材料磁性功能的有效调控,从而设计发展新型的磁离子器件;同时,通过磁学理论与测试技术可以研究储能材料中的
近些年,对于半导体气体传感器的研究受到普遍关注。但其中大部分研究对象为n型半导体,而对p型半导体气敏材料的研究相对较少,且普遍存在灵敏度较低、选择性和重复性较差等问题。针对上述情况,本论文以开发高性能p型半导体气体传感器为目标,采用多种简单易行的手段合成了三种具有独特形貌和良好气敏性能的p型半导体材料,并利用多种方法对其气敏性能进行进一步的改善和优化,同时研究了相应的气敏机理。主要成果包括:（1）