基于三维打印技术制备的太赫兹器件光学特性研究-光学工程专业论文.docxVIP

独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体 已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以 明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本 人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索， 可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本论文属于 必威体育官网网址□， 在 年解密后适用本授权书。 不必威体育官网网址□。 （请在以上方框内打“√”） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 华中科技 大学硕士 华 中 科 技 大 学 硕 士 学 位 论 文 I I 摘 要 太赫兹波产生及探测技术的快速发展使得太赫兹波已被广泛应用于实际生活中， 因此应用于太赫兹波段的光学器件研究愈发重要。最近，利用新型的三维打印技术制 作太赫兹器件已成为一种新的研究思路。 本论文主要围绕 3D 打印技术制作的太赫兹器件展开。以仿真结合实验的方法探索 了打印制备的太赫兹器件的光学特性，论证了 3D 打印技术在太赫兹器件制作方面的应 用前景。具体的研究内容有以下几个方面。 首先，3D 打印技术是一种新型快速成型技术。待制作的模型被划分为若干薄层, 通过逐层叠加的方式生成立体实物。本论文对 3D 打印技术的特点、成型原理进行说明， 详细论述了实际使用的 Objet30 三维打印机的打印分辨率、成型过程，对成型材料折射 率的 Z3 测定过程与结果进行了重点介绍。 其次，利用 3D 打印技术制作螺旋相位板等太赫兹折射型器件，并从仿真与实验两 方面研究这些器件与太赫兹波的相互作用。根据仿真结果设计制作各器件，并与后续 实验结果相对照。根据实验结果分析器件的光学特性与实用性。 第三，利用 3D 打印技术制作太赫兹共振型器件，研究太赫兹波与亚波长周期性金 属结构的相互作用。以仿真为主分析了结构在太赫兹频段的异常透射现象，简略研究 了结构参数对透射谱的影响。以 3D 打印结合镀膜工艺制作牛眼结构实体，针对牛眼结 构光学特性进行实验验证。 最后，总结分析了论文相关的实验与应用技术，展望了 3D 打印技术制作太赫兹器 件的研究方向。 关键词：太赫兹波 3D 打印技术 光束转换 轨道角动量 异常透射 II II Abstract THz sources and detectors have obtained great progress, so the research on THz components is increasingly important. Recently, fabricating THz elements through the novel 3D printing technology has been a new direction of the future study. This thesis mainly focuses on the 3D printed terahertz elements. Combining simulations with experiments, this paper has explored the optical properties of all these 3D printed THz devices. The research details are listed as following four aspects: First, 3D printing is one of the rapid prototyping technologies. The designed model is divided into a series of thin layers, which would be stacked layer by layer. The model would eventually be fabricated with designed shape. We have introduced the fabrication characteristics and principles for 3D printing. For the Objet30 printer used in this paper, we have explained printing resolution