基于超材料的太赫茲吸波體理論與工藝研究.pdf

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、穿透性強和頻帶寬等優(yōu)點，在通信、生物醫(yī)學、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，并詳細分析了吸波體的電磁吸收機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

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%，