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利用介质超材料控制太赫兹波的振幅和相位
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:红外与激光工程
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:O433[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术科学教育部重点实验室天津大学太赫兹波研究中心,天津300072, [2]中国科学院微电子研究所,北京100029
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(2014CB339800);国家自然科学基金(61427814,61138001,61205098,61422509);高等学校博士学科点专项科研基金(20110032120058)
  • 相关项目:应用表面等离激元控制太赫兹偏振态
中文摘要:

设计了基于介质高阻硅的超材料用于对太赫兹波的透射振幅和相位进行控制。这里组成超材料的基本结构单元为亚波长柱状硅,相比于基于金属的超材料,其损耗小,效率也更高。太赫兹入射到不同尺寸和旋向的柱状硅时,所透射的太赫兹波的振幅和相位也不同。通过设计不同空间位置处的柱状硅尺寸和旋向,就可以实现任意的振幅和相位分布,从而对透射波波前进行完全的控制。实验中,利用这种硅质微结构设计了三种不同的奇异光栅,其衍射级次和数目可任意控制。这种基于介质超材料的方法,设计简单,加工方便,在制作太赫兹波段低损耗的功能器件方面有着广泛的应用前景。

英文摘要:

Dielectric metamaterials based on high-impedance silicon were designed for controlling the amplitude and phase of the terahertz waves. Here, the basic unit cells of the dielectric metamaterials are subwavelength silicon pillars, they have lower loss and thus have higher efficiency compared with the metal based metamaterials. As different silicon pillars with different geometric parameters and orientation angles will have different transmission amplitude and phase when the terahertz wave passes through them, nearly arbitrary spatial amplitude and phase distributions can be achieved by designing the geometric parameters and orientation angles of the silicon pillars at different positions, which allows to fully control the shape of the transmitted terahertz wavefront. In experiment, three different meta-gratings were designed using the silicon based structures in which the diffractive orders and their numbers can be arbitrarily controlled. Such dielectric metamaterials are very easy to design and fabricate, making them very promising in developing low-loss terahertz functional devices.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466