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文檔簡介
1、近幾年來,超材料吸收器作為實現(xiàn)超高電磁吸波能力的新型器件,吸引了越來越多超材料研究者的關(guān)注。傳統(tǒng)吸收器大多利用網(wǎng)格參考線結(jié)構(gòu),這類結(jié)構(gòu)僅能實現(xiàn)TE波的高效吸收,且結(jié)構(gòu)普遍體積較大,從而限制其在生活中的應(yīng)用。本文提出了一種基于金屬納米線超材料的寬帶吸收器,它比傳統(tǒng)的吸收器具有吸收效率更高和輸入波極化方式不敏感等優(yōu)點。此外,該結(jié)構(gòu)還有尺寸小、設(shè)計簡便、吸收頻譜寬等優(yōu)點,提高了其實用性。該結(jié)構(gòu)是由金屬納米線嵌入二氧化硅中,并將其置于金屬底板之
2、上構(gòu)成的,能夠?qū)崿F(xiàn)紫外波段和可見光波段的近乎完美吸收,且具有極化方式不敏感等特性。該結(jié)構(gòu)相比金屬/媒質(zhì)/金屬三層夾心結(jié)構(gòu)更易實現(xiàn)寬帶吸收。
本文主要工作內(nèi)容如下:
1.介紹超材料吸收器的研究現(xiàn)狀和趨勢,并對吸收結(jié)構(gòu)的設(shè)計方式和吸收頻譜進行分析。
2.介紹了本文提出的結(jié)構(gòu)所涉及到的理論依據(jù),包括時域有限差分(FDTD)算法及其條件、有效介質(zhì)理論、共振吸收和光模色散圖等研究原理,從而分析結(jié)構(gòu)吸收效果。
3、 3.設(shè)計了金屬納米線陣列結(jié)構(gòu),詳細分析了結(jié)構(gòu)參數(shù)如金屬納米線高度和半徑等對吸收頻譜的影響,并分別采用三種不同金屬(金,銀,銅)研究材料特性對吸收效果的影響。同時對半導(dǎo)體納米線陣列進行了簡單分析。最后仿真驗證了相鄰納米線間共振作用對吸收器性能的影響。
4.研究發(fā)現(xiàn)相鄰納米線間的共振作用是金屬納米線陣列結(jié)構(gòu)實現(xiàn)高效吸收的主要原因。在此基礎(chǔ)上,我們提出了具有四重旋轉(zhuǎn)對稱性的二維金屬納米線超材料結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了輸入波極化方式不敏感
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