基于亞波長金屬周期結(jié)構(gòu)的THz濾波器的研究.pdf

1、亞波長金屬周期結(jié)構(gòu)由于其電磁特性可調(diào)節(jié)的優(yōu)勢，近些年成為太赫茲波段電磁材料的研究重點，被廣泛應(yīng)用于太赫茲波段器件的研究和設(shè)計之中。本論文對亞波長金屬周期結(jié)構(gòu)在太赫茲波段的透射特性進(jìn)行了詳細(xì)的實驗和理論研究，主要研究內(nèi)容如下：
　　1.制作出不同形狀、周期、金屬材料的亞波長金屬孔結(jié)構(gòu)和亞波長金屬環(huán)結(jié)構(gòu)，使用太赫茲時域光譜系統(tǒng)測試其透射特性。
　　2.設(shè)計并模擬了復(fù)合型金屬周期結(jié)構(gòu)的諧振頻率拓寬及多通道特性，并對對其諧振頻率拓寬

2、和多通道特性進(jìn)行了實驗測試和分析；這種把多種結(jié)構(gòu)復(fù)合在一個周期內(nèi)的方法，加工方法與簡單的金屬周期陣列的方法完全一致，不需要多層結(jié)構(gòu)即可實現(xiàn)頻率疊加的功能，在實現(xiàn)同一功能的前提下大大簡化了加工難度，為太赫茲濾波器的制作提供了一種新方法。
　　3.研究了金屬網(wǎng)格和金屬環(huán)結(jié)構(gòu)組合而成的復(fù)合型器件，并探究諧振特性的與兩個元件相對位置的關(guān)系，設(shè)計出基于MEMS梳齒驅(qū)動器的可調(diào)諧太赫茲濾波器。此結(jié)構(gòu)是為MEMS梳齒驅(qū)動器設(shè)計出來的，能夠和梳齒

3、驅(qū)動器非常好的兼容。
　　4.提出一種太赫茲波段人工材料參數(shù)提取方法。人工材料光學(xué)參數(shù)表征方法中，介電常數(shù)和磁導(dǎo)率一般通過反演獲得，需要測量透射和反射。本文利用等效介質(zhì)的概念，考慮人工材料內(nèi)部的多層反射，得到人工材料薄膜的介電常數(shù)。模擬和測試了 L型金屬周期陣列在兩種不同偏振下的透射特性，并利用這個方法提取出其復(fù)介電常數(shù)。實驗證明，這個方法十分簡單有效，對于太赫茲波段物質(zhì)的光學(xué)特性，特別是超薄的材料以及人工材料具有特別重大的意義。