亞波長(zhǎng)金屬結(jié)構(gòu)中太赫茲波傳輸特性的FDTD模擬.pdf

1、亞波長(zhǎng)金屬結(jié)構(gòu)中的異常透射效應(yīng)是一個(gè)有趣的物理現(xiàn)象，這不僅在于它潛在的應(yīng)用價(jià)值，而且其本身的物理機(jī)制一直以來都是物理學(xué)界爭(zhēng)論的焦點(diǎn)。本文利用時(shí)域有限差分的方法研究了亞波長(zhǎng)金屬結(jié)構(gòu)對(duì)太赫茲波的透射特性，
　　 對(duì)維和二維的金屬亞波長(zhǎng)結(jié)構(gòu)的太赫茲波透射進(jìn)行了模擬與實(shí)驗(yàn)的研究，主要內(nèi)容包括：
　　 第一，一維光柵的透射。我們用時(shí)域有限差分的方法對(duì)理想導(dǎo)體進(jìn)行模擬研究，我們發(fā)現(xiàn)一維金屬光柵的透射譜對(duì)光的偏振方向有選擇作用，當(dāng)光為

2、TM偏振時(shí)，透過率接近1，但是隨著周期的變大透過率有一個(gè)逐漸減小的趨勢(shì)，該趨勢(shì)的產(chǎn)生的原因是偽表面等離子體激元(spoof-SPP)對(duì)透射起抑制作用并且在某個(gè)特定的頻率表現(xiàn)為透射谷。當(dāng)保持光柵周期不變，改變占空比時(shí)，透射谷會(huì)隨著狹縫的增大而減小。當(dāng)光柵的厚度變化時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)隨著金屬薄膜厚度的增加，透射譜中會(huì)出現(xiàn)多個(gè)透射峰，我們認(rèn)為這些透射峰的物理本質(zhì)是類FP共振。當(dāng)光為TE偏振時(shí)，透射率接近為零，這為我們?cè)O(shè)計(jì)新型的太赫茲波段的偏振片提供

3、了新的思路。
　　 第二，二維金屬孔陣列的透射。同一維光柵類似，我們?nèi)匀徊捎脮r(shí)域有限差分對(duì)含有孔結(jié)構(gòu)的理想導(dǎo)體進(jìn)行模擬研究，選擇入射的太赫茲光為TM偏振，模擬結(jié)果表明峰值的位置幾乎不受周期影響，透射峰的物理機(jī)制可能與SPP無關(guān)，我們認(rèn)為該透射峰的物理機(jī)制是半波共振，而spoof-SPP仍舊扮演著抑制作用。當(dāng)半波共振的共振頻率與spoof-SPP的共振頻率靠得很近時(shí)，半波共振形成的透射峰會(huì)被spoof-SPP截?cái)?。因此我們認(rèn)為二維