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金属开口谐振环结构的太赫兹波吸收特性
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:《红外与激光工程》
  • 时间:0
  • 分类:TN214[电子电信—物理电子学] O433[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:太赫兹光电子学教育部重点实验室,北京市太赫兹波谱与成像重点实验室,首都师范大学物理系,北京100048
  • 相关基金:国家自然科学基金(61675138,61575131)
中文摘要:

太赫兹调制器、滤波器、吸收器是太赫兹波应用领域的关键器件,而金属开口谐振环是这些器件的常用结构。通过仿真及实验的手段,系统地比较了不同亚波长金属开口谐振环结构的太赫兹波吸收特性。设计并制备两种不同形式的亚波长金属谐振环,利用时域有限差分(FDTD)的模拟方法与光泵浦太赫兹探测(OPTP)的实验方法,分析了电磁波入射谐振环时,TM与TE模式下的太赫兹透射特性。发现在TM模式下,吸收峰峰值均反比于谐振环的等效电容值与等效电感值。而在TE模式下,由于偶极子振荡长度相同导致了两种谐振环吸收峰峰值相近。此外,改变外部光激励条件时实验结果表明TM模式下,单开口环比双开口环对光激励更敏感:泵浦光功率为5 m W相比无泵浦光时,单开口环透射率增加了80%,而双开口环透射率仅增加了43%。

英文摘要:

Terahertz modulator, filters and absorbers are the key parts of terahertz application, while the metal split ring is the common structure of these applications. Comparisons of terahertz absorbing properties, which were caused by different structures of subwavelength metal split ring resonator, were studied by simulation and experiment. Two split ring resonators which had different split gap types were fabricated. By using Finite Difference Time Domain(FDTD) simulation and Optical Pump Terahertz Probe (OPTP) experimental methods, the terahertz transmittance curves of TM mode and TE mode were investigated when the electromagnetic waves were perpendicular to the samples. The analysis found that in TM mode, the frequency of the absorption peak was inversely proportional to the value of the effective inductance and the effective capacitance. But in TE mode, the similar resonance frequency of the two SRRs were caused by the same length of dipole resonance. In addition, when optical excitation power changed, the experimental result indicates that one-gap SRR is more sensitive than two-gap SRR in TM mode. As the pump light power up to 5 mW, the resonance frequency transmittance of one-gap SRR raised 80% than the pump light condition at 0 mW. But, two-gap SRR only raised 43% when the light condition changed from 0 mW to 5 mW.

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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