基于InSb可調(diào)諧太赫茲表面等離子體吸收器的研究.pdf

1、太赫茲科學(xué)技術(shù)在最近十年得到了迅猛的發(fā)展，而且越來越受到相關(guān)研究人員的重視，這是由于它在如生物科學(xué)，醫(yī)學(xué)成像，安全和空間科學(xué)，傳感等諸多領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。鑒于太赫茲科學(xué)技術(shù)潛在的應(yīng)用價值和廣闊的發(fā)展前景，吸引了世界各國大量科研人員的研究興趣，一系列太赫茲器件得到了飛速的發(fā)展。例如發(fā)射器，調(diào)制器，濾波器，檢測器和吸收器等等，這些器件的不斷改進使得太赫茲系統(tǒng)的性能得到不斷的優(yōu)化。在這些器件中，太赫茲吸收器促進了太赫茲探測器、熱發(fā)射器、傳感

2、器和室溫下隱身操作技術(shù)的進一步發(fā)展。在過去的十年中，基于平面超材料的太赫茲吸收器得到了快速的發(fā)展，此類太赫茲吸收器表現(xiàn)出了很多優(yōu)異的性能，例如偏振不敏感、全角度、雙波長、三波長、超窄帶和寬帶吸收等等。不幸的是，這些吸收器的吸收峰很難調(diào)諧，除非改變其幾何參數(shù)，對于制定好的器件來說，反復(fù)修改其幾何尺寸顯得十分笨拙，另外這些所謂的超材料都是通過金屬和介質(zhì)組合形成的，其排列還有一定的規(guī)則，有時候想要找到合適的金屬-介質(zhì)組成的超材料還相當(dāng)困難，那

3、么自然界中是否存在能吸收太赫茲波，且介電常數(shù)可調(diào)諧的材料呢？答案是肯定的。
　　本文主要設(shè)計并研究了基于半導(dǎo)體InSb太赫茲波段的多種可調(diào)諧太赫茲吸收器，著重利用電磁感應(yīng)透明原理和明暗諧振腔的強耦合導(dǎo)致原始共振頻率發(fā)生分裂的物理現(xiàn)象設(shè)計了可調(diào)諧太赫茲多波長吸收器。論文主要創(chuàng)新成果如下:
　　1.對三種（金屬、石墨烯、半導(dǎo)體）可以支持SPP波的材料進行了對比，并分別利用三種材料設(shè)計了若干性能優(yōu)異的微納光子器件。
　　2.

4、設(shè)計了基于對稱T型InSb陣列的單波長太赫茲吸收器，吸收效率高達99.3％。另外吸收頻率的位置可以通過溫度來調(diào)控。
　　3.分析了InSb-Air-InSb波導(dǎo)中的電磁感應(yīng)透明(EIT)現(xiàn)象，并利用該原理設(shè)計了多波長太赫茲吸收器，且當(dāng)兩FP腔距離滿足特定條件時，雙波長太赫茲吸收器可以演變?yōu)閷拵掌澪掌鳌?br>　　4.研究了明暗諧振腔之間的強耦合可以使原始共振頻率可以分裂為兩個超模共振頻率，基于此原理設(shè)計并研究了基于InSb的