太赫兹波段一维石墨烯光子晶体的可调谐特性研究

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太赫兹波作为新兴的电磁波研究频段,具有很多优异的特性,目前在生物医学、环境监测、安全检测、军事领域以及无线通信等领域展现出良好的前景。我国正在持续推进5G应用技术研发试验、开展6G愿景研究,而太赫兹技术被认为是6G的关键技术,目前国外发达国家都积极开展相关技术研究,因此大力发展太赫兹技术对我国未来在6G领域掌握技术话语权至关重要。光子晶体最突出的特点是具有带隙和实现能量局域化,因而可以实现对太赫兹波的精确调控。其中一维光子晶体由于易制造、低成本和高兼容性的优点,在过去数十年被广泛应用于太赫兹波器件的研究。与此同时,为满足器件集成化和多功能的应用需求,太赫兹波器件正朝着可调谐方向发展。石墨烯在太赫兹波段具有优异的物理特性和电光调谐特性,近年来作为可调谐材料被引入到各种太赫兹器件研究中。在此背景下,本文将开展太赫兹波段一维石墨烯光子晶体的可调谐特性研究,为开发各种新型太赫兹可调谐器件(如吸收器、滤波器、传感器)奠定科学基础。本文提出不含缺陷层、中心含VO2缺陷层以及表面含缺陷层的三种一维各向异性光子晶体(1D Anisotropic Photonic Crystal,1D APC)结构模型,基于广义传输矩阵法,分别对不同入射条件下的每一种1D APC结构的可调谐带隙和传输特性进行仿真研究,主要研究结果如下:(1)对于不含缺陷层的1D APC结构,改变石墨烯化学势可以调谐带隙的位置和大小;在|kx|
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