基于人工微結構太赫茲極化轉化器的研究.pdf

1、太赫茲作為電磁波譜中亟待研究的新頻段，受到了國際學術界的高度關注。在太赫茲領域中如何調控太赫茲波是一個重要的研究方向，對于太赫茲幅度、相位的調控近年來取得了突破性進展，然而對于太赫茲波極化的調控，例如極化轉換等問題最近幾年才受到了關注。極化轉換器件是太赫茲應用系統(tǒng)中重要的組成部分，對于發(fā)展太赫茲雷達、波譜成像、太赫茲通信等系統(tǒng)都具有重要的價值?；诖吮尘?，本文采用人工微結構對太赫茲極化轉化器件進行了詳細的研究：
　　1.針對不同結

2、構的太赫茲極化器件工作機理進行了詳細的分析，探討了類 F-P諧振、微結構諧振相互耦合提高極化轉換效率的物理機理，分析了不同表面結構對于太赫茲波極化轉換的效應，提出了將SRR環(huán)、嵌套矩形開口環(huán)等微結構與光柵相互復合的雙層結構，簡化了太赫茲極化器的加工工藝、提高了極化轉換效率。
　　2.分別研究了雙層、三層結構的太赫茲極化轉換器件，通過電磁模式分布、表面電流分析發(fā)現微結構在極化轉換中的頻率選擇作用和關于入射波極化方向選擇作用；進一步通

3、過采用類 F-P諧振理論結合光柵對太赫茲波的極化選擇功能詳細分析了太赫茲波在微結構表面和光柵表面間的振蕩現象和增強極化轉換效率現象。通過研究，得到了一種對線性太赫茲波極化轉換效率大于85％的雙層結構器件。
　　3.采用微納加工工藝對器件進行了加工，并搭建了相關測試系統(tǒng)。測試結果顯示該器件在0.25THz-0.6THz之間轉換效率最高達到了82%，實驗結果與模擬結果吻合較好，驗證了本文所研究的極化轉化現象的可行性。
　　4.探