1200402214茹巧巧开题透射特性要点.ppt

太赫兹波段 等效高折射率超材料的透射特性研究 姓名：茹巧巧 班级：12光信2 指导老师：井旭峰 研究背景与目的 研究方法 研究内容 研究计划 超材料有很多特性，包括:负磁导率、负折射指数、人工磁性、以及双曲型色散关系等。正是由于超材料这些特殊的性质，它才能表现出不同寻常的现象，例如负折射、次波长成像、电磁场增益、超强光透射或者反射以及近--远场转换等，从而各式各样的元件被制造出来并被广泛使用于生活、学习、研究领域，比如工作频率在微波频段的隐形斗篷、理想透镜、双曲透镜、光限制设备等等。 这充分说明超材料的设计思想是新颖的，各种结构化的人造微米、纳米结构单元的产生，使它能突破常规的物理现象表现出超长的功能，带来大量其他意想不到的物理现象以及具有良好发展前景的一系列新颖的应用，把人类带入到一个全新的领域中。 研究的背景与目的 高折射率超材料有一些新颖的功能，比如显著改善精密加工中的仪器性能,优化光刻成像过程，提高分辨率，避免在可制造性方面的过度牺牲。宽频带可以引起宽带光和更慢的速度，这结果可以被用来很大程度上提升延迟线的存储容量以及干涉仪中的光谱灵敏度。由于急速的相位超前，超材料可以成为亚波长范围功能设备发展的理想起点，这些设备包括占小内存的隐形设备、广角超材料镜头、紧凑的空腔谐振器和宽带慢光设备。 研究的背景与目的 研究方法 1.根据相关的文献，了解会对等效高折射率超材料的透射特性产生影响的各个参数. 2.在FDTD solutions软件上，建立模型进行模拟，比较在不同参数之下的透射率的数值，分析各参数对透射率的影响趋势。 3.用FDTD solutions软件画出相关的数据图、原理图、曲线，根据得出的图形进行分析比较，得出高折射率材料的最优特性参数。 FDTD Solutions是什么？？？ 基于矢量3维麦克斯维方程求解，采用时域有限差分FDTD法将空间网格化，时间上一步步计算，从时间域信号中获得宽波段的稳态连续波结果，独有的材料模型可以在宽波段内精确描述材料的色散特性，内嵌高速、高性能计算引擎，能一次计算获得宽波段多波长结果，能模拟任意3维形状，提供精确的色散材料模型。 研究方法 FDTD Solutions用于解决各种各样的应用，涉及光的散射、衍射和辐射传播。 研究方法 CMOS 图像传感器像素 太阳能薄膜电池 固体照明 掌握高折射率超材料的基本结构与特点。 利用FDTD solutions软件模拟高折射率材料，分析不同情况下其折射率的变化以及产生的不同光学现象。 分析产生较高折射率的条件，探究具体的实现高折射率的方法。 研究内容 基本结构快 大面积超材料光学显微图 单层超材料的饱和电场 磁场矢量图 实现原理 带宽、高折射率可以从大面积、独立的、由强耦合单元细胞组成的可变太赫兹超材料中获得。实验发现，通过强电容耦合显著地提高有效介电常数同时降低单位细胞内薄金属结构的抗磁感应，单层太赫兹超材料能实现38.6的峰值折射率以及超过20的低频准静态值，并且能够保持低损耗。