基于超材料的太赫茲吸波體研究.pdf

1、太赫茲(Terahertz,THz)波的頻率位于0.1THz-10THz(1THz=1012 Hz)之間(波長范圍:30?m-3 mm),介于微波與紅外波之間。由于是宏觀經(jīng)典電磁理論向微觀量子理論的過渡區(qū),太赫茲波具有的許多特殊物理性質(zhì)有著較高的學(xué)術(shù)研究價值和潛在的應(yīng)用價值。近年來,隨著太赫茲源技術(shù)的進(jìn)步,使得這門學(xué)科獲得迅速的發(fā)展,但是相關(guān)的太赫茲波探測器件卻比較缺乏?，F(xiàn)有的太赫茲探測器件中,最常見的是基于熱效應(yīng)的太赫茲探測器,這種探

2、測器響應(yīng)頻帶寬,不具有頻率選擇性,探測靈敏度較低。作為太赫茲系統(tǒng)中關(guān)鍵器件之一,探測器的發(fā)展滯后直接影響了整個太赫茲技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展。近年來經(jīng)過不斷的探索實踐,人們提出了將基于超材料的太赫茲吸波體制作在常規(guī)熱效應(yīng)太赫茲探測器的吸收表面,從而提高此類探測器的頻率選擇性和探測靈敏度。
　　超材料(Metamaterial)是通過人工設(shè)計其單元結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸,使之具有天然材料所不具備的超常的電磁屬性,從而達(dá)到對電磁波的有效控制。因此,基

3、于超材料的太赫茲吸波體近年來成為國際同行研究的熱點課題之一。
　　本文首先對太赫茲波的產(chǎn)生檢測機理和應(yīng)用以及超材料的特殊性質(zhì)進(jìn)行了總結(jié)。在比較研究現(xiàn)有超材料吸波體理論及其結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上,進(jìn)一步完善了超材料吸波體等效電路模型的理論。設(shè)計出了能實現(xiàn)正交極化吸收的太赫茲單帶吸波體、雙帶太赫茲吸波體、多帶太赫茲吸波體、吸收峰位置動態(tài)可調(diào)的太赫茲吸波體。利用表面加工工藝制作出了正交極化吸收的吸波體樣片,并通過Z-3太赫茲時域光譜系統(tǒng)對樣片吸