基于石墨烯的太赫兹波段可调谐超材料偏振转换器研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hgjiao
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
太赫兹波段是介于远红外至微波之间,频率范围为0.1-10THz的电磁波段。由于太赫兹波在光谱、通信、成像等方面具有广泛的应用前景,因此近些年来受到国内外学者和产业界的密切关注。其中,太赫兹波偏振调制器件是太赫兹领域研究的重要方向之一。近几年利用人工超材料来设计太赫兹波偏振调制器是该领域的主要技术手段,目前朝着宽频和可调谐方向发展。在此背景下,本文基于石墨烯优良的电光调谐性能,研究了石墨烯对超材料太赫兹波偏振调制器的调谐特性,取得了如下主要研究成果。(1)提出了基于石墨烯的太赫兹波段的可调谐超材料偏振转换器模型,包含L形超材料波片层,石墨烯调谐层,hBN绝缘层,Si导电层,SiO2电介质层以及银反射层。在不考虑石墨烯作用的前提下,研究了SiO2电介质基底厚度,入射光偏振方向以及L形臂长对反射光偏振状态的影响规律,通过优化设计得到了具有高椭偏度和高转换效率的宽频太赫兹超材料四分之一波片结构。(2)在考虑石墨烯作用的前提下,基于Kubo模型,研究了散射率和化学势对太赫兹波段石墨烯电导率的影响规律。通过电压控制石墨烯的化学势,成功实现了具有高线偏度和高转换效率的宽频太赫兹超材料半波片功能,即达到了太赫兹超材料四分之一波片到半波片的偏振功能转换。进一步研究了散射率变化以及入射光偏振方向对偏振功能转换性能的影响,结果发现散射率的增大会使得四分之一波片到半波片的偏振功能转换效率下降,而入射光偏振方向变化时始终能找到一个有效的化学势使得反射光表现为与入射光线偏振方向呈现互余特性的线偏振光,即实现特定线偏振旋转器功能。我们基于基于金属的Drude模型、局域表面等离激元理论以及石墨烯电导率的Kubo模型对上述现象进行了合理的解释。本文所设计得到的石墨烯太赫兹波段可调谐超材料偏振转换器具有宽频、高效、集成度高等特点,未来有望应用到太赫兹科学的各个领域。本文的理论研究和仿真设计对指导可调谐超材料偏振转换器的制备加工也具有重要的参考价值。
其他文献
美国友好人士韩丁和阳早、寒春一样(阳早已于2003年12月25日去世),都是农垦人熟知的老朋友.1946年,联合国善后救济总署赠送中国一批农业机械,韩丁被救济总署派遣到中国作指导
本文对ISO 10605:2008+A1:2014《道路车辆-静电放电产生的电干扰的试验方法》与IEC 61000-4-2:2008《电磁兼容性(EMC)-第4-2部分:试验和测量技术静电放电抗扰度试验》的差异
数字经济不仅是文旅产业转型升级、淘汰落后产能的重要外部刺激因素之一,更是文旅产业未来发展的生态环境。成都是国内文旅产业发展较好的城市,基于产业融合的理论框架,从技
集成灶作为新型厨房电器,节省空间、大气美观、节能环保,受到越来越多家庭的青睐。与此同时,集成灶结构相对复杂,包含了电气和燃气系统。本文依据国内外标准,对集成灶火花点
地理要素的分类代码信息通常以主代码和辅代码的不同组合模式来表达。在地理信息数据库(Geodata-base)数据模型中,以国家标准地理信息分类代码体系为基础,在数据字典表中存储地理要素实体的分类与特征属性,利用有效值表将地理要素与其本身的代码信息联系起来。在ArcGIS应用程序平台下实现对地理数据的管理和应用,从而更加详细、准确地表达地理要素的含义。
三月,祖国西北边陲新疆兵团八十四团,乍暖还寒.清晨,卜宪运拖着疲惫的身子从原野走来.他中等身材,四方大脸,黑黝健壮.身着一件旧羊皮军大衣,裤腿上沾满了泥巴.从布满血丝的双
分析了GB 4343.1-2018与GB 4343.1-2009的主要技术差异内容,针对范围的变化、新增定义的理解以及限值应用等关键点,结合实际案例进行了详细应用解析。
福建省古田县综合农场坚持以市场为导向,以发展为主题、以结构调整为主线,充分发挥场资源优势、技术优势、管理优势,打造绿色品牌农业,为该县农业的可持续发展起到示范带动作
近日.河北省“大美草原守护行动”方案出炉。为进一步强化草原监督管理,扎实推进生态文明建设.根据农业部的安排部署.河北省畜牧兽医局决定于2017年9月至2018年12月组织开展“大
低色度啤酒研究赵云龙,王亚栋,姚洪文(石家庄市啤酒厂)啤酒色度是特定产品感观特征之一,当今世界消费者嗜好日益趋向浅色啤酒,而浅色啤酒生产技术难度较大。啤酒中色素物质,其中一种