基于超材料的太赫茲吸波體理論與工藝研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、超材料是一種新型的人工電磁材料,其結(jié)構(gòu)一般由周期陣列單元構(gòu)成,其電磁特性高度依賴于所設(shè)計的器件結(jié)構(gòu)。太赫茲(terahertz:THz)電磁波具有安全性好、光譜信息含量高、穿透性強(qiáng)和頻帶寬等優(yōu)點,在通信、生物醫(yī)學(xué)、物質(zhì)識別和國防軍事等方面的應(yīng)用前景極其廣闊。隨著微納加工工藝和太赫茲技術(shù)的飛速發(fā)展,基于微納加工工藝的超材料太赫茲吸波體研究,成為太赫茲功能器件領(lǐng)域的一個研究熱點。
  本文首先基于時域有限積分方法,設(shè)計了一種新穎的三層

2、結(jié)構(gòu)太赫茲寬帶吸波體,并詳細(xì)分析了吸波體的電磁吸收機(jī)理和吸收曲線受不同參數(shù)影響情況。仿真結(jié)果表明,該寬帶吸波體其吸收率在80%以上對應(yīng)的帶寬為1.2THz,其半峰全寬(FWHM)為1.6THz,最大吸收率可達(dá)98.7%,對太赫茲波的偏振方向不敏感,且能實現(xiàn)大入射角吸收。若按比例改變該寬帶吸波體的結(jié)構(gòu)尺寸,則吸波體的工作頻段也可以擴(kuò)展到微波和紅外等波段,其在電磁隱身、測輻射熱的探測和寬帶通信等領(lǐng)域具有潛在的應(yīng)用價值。
  然后,詳細(xì)

3、介紹了MEMS微加工工藝流程和特點,并簡要介紹了吸波體結(jié)構(gòu)的設(shè)計方法。最后,在利用CST軟件設(shè)計出了太赫茲可調(diào)吸波體后,采用MEMS工藝制作出了可調(diào)吸波體樣片,分析了可調(diào)吸波體的電磁損耗機(jī)理以及吸收曲線受不同參數(shù)的影響情況,并實驗驗證了吸波體吸收峰的調(diào)制特性。仿真結(jié)果表明,該吸波體的低頻吸收峰出現(xiàn)紅移,且調(diào)制度為2.2%,吸收率的幅度變化為0.5%;中頻吸收峰的調(diào)制度為5.7%,吸收率變化幅度為7.4%;高頻吸收峰的調(diào)制度為0.65%,

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