電磁感應(yīng)透明超介質(zhì)研究.pdf

1、在超介質(zhì)中模擬實現(xiàn)電磁感應(yīng)透明（Electromagnetically Induced Transparence, EIT）現(xiàn)象近年來受到了電磁界的日益關(guān)注，是目前超介質(zhì)研究領(lǐng)域的熱點問題之一。然而，具有EIT效應(yīng)的超介質(zhì)（簡稱EIT超介質(zhì)）作為一門新興科學(xué)還有很多問題需要解決。相比于其它超介質(zhì)，EIT超介質(zhì)具有更為特殊的工作機制，這致使優(yōu)化EIT超介質(zhì)的電磁性能具有重要的理論研究價值和現(xiàn)實指導(dǎo)意義。因此，本論文以微波段 EIT超介質(zhì)電

2、磁激發(fā)機理研究為切入點，采用機械振子模型、等效電路模型深入分析了超介質(zhì)中EIT效應(yīng)的產(chǎn)生物理機制和關(guān)鍵性影響因素，研究了EIT超介質(zhì)的構(gòu)造方法，并完成了EIT超介質(zhì)在微波器件應(yīng)用中的性能測試和實驗驗證。
　　首先，本文針對超介質(zhì)中 EIT效應(yīng)的電磁激發(fā)機理展開研究，從不同角度建立了EIT超介質(zhì)結(jié)構(gòu)吸收功率解析模型，深入分析了超介質(zhì)中EIT效應(yīng)的產(chǎn)生原因和影響因素，探索了EIT超介質(zhì)的工作機制和激發(fā)機理，并利用Matlab仿真工具對

3、所建立的解析模型進行了仿真驗證與分析。
　　其次，本文針對微波段EIT超介質(zhì)構(gòu)造方法進行研究，在EIT超介質(zhì)電磁機理研究基礎(chǔ)上，提出了具有優(yōu)良電磁特性的三種不同類型EIT超介質(zhì)構(gòu)造方法，即多通帶EIT超介質(zhì)、可調(diào)諧EIT超介質(zhì)以及基于微帶線耦合EIT超介質(zhì)的構(gòu)造方法。文中利用數(shù)值仿真和實驗測試證實了上述 EIT超介質(zhì)構(gòu)造方法的正確性。
　　再次，本文利用EIT效應(yīng)的高透波率和強色散特性在微波段設(shè)計了一種基于EIT超介質(zhì)的極化

4、變換器。所設(shè)計的超介質(zhì)結(jié)構(gòu)對于x極化和y極化入射波，在9.2GHz的傳輸幅度相等（~0.72），傳輸相位差約為90，因而高度透明的線-圓極化變換能夠應(yīng)用EIT超介質(zhì)結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。此外，基于EIT超介質(zhì)的極化變換器厚度超薄，僅為0.017λ，比目前已報道的極化變換器厚度減少了2/3。文中利用數(shù)值仿真和實驗測試證明了所設(shè)計極化變換器的正確性。
　　最后，本文基于EIT效應(yīng)的強色散特性，研究了EIT超介質(zhì)的窄帶變極化特性。本文設(shè)計的EIT

5、超介質(zhì)結(jié)構(gòu)能在一個極窄頻率間隔內(nèi)（相對帶寬1.3％），通過改變工作頻率實現(xiàn)線-圓極化、線-橢圓極化和線-線極化之間的切換。文中利用數(shù)值仿真和實驗測試證明了所設(shè)計的EIT超介質(zhì)具有窄帶變極化特性。
　　本論文從上述幾個方面通過探索EIT超介質(zhì)的電磁激發(fā)機理，總結(jié)歸納了微波段EIT超介質(zhì)的構(gòu)造規(guī)律和實現(xiàn)方法，并完成了EIT超介質(zhì)在微波器件應(yīng)用中的實驗驗證，對未來微波器件的實現(xiàn)具有重要指導(dǎo)意義。本論文的研究成果不僅有助于人們更加深入地理