留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

基于超材料的连续太赫兹波透射特性研究

罗俊,  公金辉,  张新宇,  季安,  谢长生,  张天序

downloadPDF
文章导航 > 红外与激光工程  > 2013 >  42(7): 1743-1747
罗俊, 公金辉, 张新宇, 季安, 谢长生, 张天序. 基于超材料的连续太赫兹波透射特性研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1743-1747.
引用本文: 罗俊, 公金辉, 张新宇, 季安, 谢长生, 张天序. 基于超材料的连续太赫兹波透射特性研究[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(7): 1743-1747.
shu
Luo Jun, Gong Jinhui, Zhang Xinyu, Ji An, Xie Changsheng, Zhang Tianxu. Transmission properties of continuous terahertz waves based on metamaterials[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(7): 1743-1747.
Citation: Luo Jun, Gong Jinhui, Zhang Xinyu, Ji An, Xie Changsheng, Zhang Tianxu. Transmission properties of continuous terahertz waves based on metamaterials[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(7): 1743-1747.
shu

基于超材料的连续太赫兹波透射特性研究

  • 1.

    华中农业大学 理学院,湖北 武汉 430070;

  • 2.

    华中科技大学 图像识别与人工智能研究所,湖北 武汉 430074;

  • 3.

    华中科技大学 多谱信息处理国家重点实验室,湖北 武汉 430074;

  • 4.

    华中科技大学 武汉光电国家实验室,湖北 武汉 430074;

  • 5.

    中国科学院半导体研究所,北京 100083

基金项目: 

国家自然科学基金（6077003;61176052）

详细信息
    作者简介:

    罗俊（1981-），男，博士，主要从事太赫兹探测方面的研究。Email：luojun81@163.com

  • 中图分类号: TN214;O441

Transmission properties of continuous terahertz waves based on metamaterials

  • 1.

    College of Science,Huazhong Agricultural University,Wuhan 430070,China;

  • 2.

    Institute for Pattern Recognition &Artificial Intelligence,Huazhong University of Science & Technology,Wuhan 430074,China;

  • 3.

    National Key Laboratory of Science & Technology on Multispectral Information Processing,Huazhong University of Science & Technology,Wuhan 430074,China;

  • 4.

    Institute of Semiconductors,Chinese Academy of Sciences,Beijing 100083,China;

  • 5.

    Wuhan National Laboratory for Optoelectronics,Huazhong University of Science & Technology,Wuhan 430074,China

  • 摘要: 以基于超材料的太赫兹波透射为目的，设计并制作了四种亚波长开环共振（SRR）超材料。采用连续太赫兹波作为入射激光源，实验测量了它们在1.04 ~4.25 THz波段的功率透射属性，并采用CST Studio进行仿真，结果显示这些超材料存在一个位于2.52 THz的全局透射峰和多个局部透射峰。全局透射峰与SRR阵列的微结构和图形配置等参数有关。为了寻找一个具有较高透射效率的太赫兹感应阵列，比较了四种不同超材料微结构的归一化功率透射性能和感应差别。从这些差别中找到特定图案配置的超材料器件用于太赫兹波感应具有借鉴意义。
    Abstract: Many fundamental progress and applications of metamaterials in millimeter wave or microwave have been found, but it is still important to design the metamaterials device in the terahertz frequency regime to fill THz-gap in future. Four subwavelength split-ring resonators(SRRs) were designed and fabricated in the terahertz frequency regime, and the transmission properties of four metamaterials was simulated by CST Studio, which can be used to analyze the resonance frequency. The power transmission properties of the devices in the frequency ranging from 1.04 THz to 4.25 THz were investigated by continuous waves terahertz lasers, the measured results revealed a total transmission peak at 2.52 THz and several local transmission peaks. The total transmission peak was related to the microstructures and electronic configurations of specific SRR arrays. In order to find a best SRR array for terahertz sensing with relatively high transmission efficiency, the normalized power transmission performances and sensing differences of four types of metamaterials microstructures were compared.
  • [1] Ma Y, Chen Q, Grant J, et al. A terahertz polarization insensitive dual band metamaterial absorber[J]. Optics Letters, 2011, 36(6): 945-947.
    [2]
    [3]
    [4] Guo Lantao, Mu Kaijun, Deng Chao, et al. Terahertz spectroscopy and imaging[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(1): 51-56. (in Chinese) 郭澜涛, 牧凯军, 邓朝, 等. 太赫兹波谱与成像技术[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(1): 51-56.
    [5]
    [6] Chen H T, Padilla W J, Zide J M O, et al. Ultrafast optical switching of terahertz metamaterials fabricated on ErAsGaAs nanoisland superlattices[J]. Optics Letters, 2007, 32(12): 1620-1622.
    [7] Azad Abul K, Dai Jianming, Zhang Weili. Transmission properties of terahertz pulses through subwavelength double split-ring resonators[J]. Optics Letters, 2006, 31(5): 634-636.
    [8]
    [9]
    [10] Singh R, Azad A K, O'Hara J F, et al. Effect of metal permittivity on resonant properties of terahertz metamaterials[J]. Optics Letters, 2008, 33(13): 1506-1508.
    [11]
    [12] Linden S, Enkrich C, Wegener M, et al. Magnetic response in metamaterials at 100 THz[J]. Science, 2004, 306: 1351-1353.
    [13]
    [14] Li Zhiquan, Zhu Jun, Niu Liyong, et al. Analysis on SPP pulse rectifier producing THz electromotive force[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(9): 2346-2350. (in Chinese) 李志全, 朱君, 朱力勇, 等. 表面等离子激元脉冲整流产生太赫兹电动势[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(9): 2346-2350.
    [15] Liu Xiaomin, Wang Junqiao, Ma Fengying, et al. Tearhertz detecing method using multi-reflection optical lever[J]. Infrared and Laser Engineering, 2012, 41(8): 2058-2062. (in Chinese) 刘晓旻, 王俊俏, 马凤英, 等. 太赫兹辐射的多重反射光杠杆探测方法[J]. 红外与激光工程, 2012, 41(8): 2346-2350.
    [16]
    [17] Chen H T, Padilla W J, Zide J M O, et al. Active terahertz metamaterial devices[J]. Nature, 2006, 444: 597-600.
    [18]
    [19] Katsarakis N, Konstantinidis G, Kostopoulos A, et al. Magnetic response of split-ring resonators in the far-infrared frequency regime[J]. Optics Letters, 2005, 30(11): 1348-1350.
  • [1] 刘佳琪, 程用志, 陈浮, 罗辉, 李享成.  基于几何相位超表面的高效独立双频点圆偏振太赫兹波束调控 . 红外与激光工程, 2023, 52(2): 20220377-1-20220377-11. doi: 10.3788/IRLA20220377
    [2] 苏英蔚, 田震.  基于相位梯度光栅介电超表面的高效太赫兹波异常反射器 . 红外与激光工程, 2023, 52(2): 20220304-1-20220304-7. doi: 10.3788/IRLA20220304
    [3] 孟宪睿, 张铭, 席宇鹏, 王如志, 王长昊, 王波.  复合石墨烯/硅半球的宽带太赫兹超材料吸收器 . 红外与激光工程, 2022, 51(6): 20210648-1-20210648-7. doi: 10.3788/IRLA20210648
    [4] 李泉, 刘姗姗, 路光达, 王爽.  利用石墨烯-金属复合结构实现太赫兹电磁诱导透明超表面主动调控 . 红外与激光工程, 2021, 50(8): 20210246-1-20210246-6. doi: 10.3788/IRLA20210246
    [5] 张岩, 李春, 卞博锐, 张文, 蒋玲.  新型太赫兹波束分离器的设计 . 红外与激光工程, 2020, 49(5): 20190290-20190290-7. doi: 10.3788/IRLA20190290
    [6] 朱久泰, 郭万龙, 刘锋, 王林, 陈效双.  基于光热载流子调控的二维材料红外与太赫兹探测器研究进展 . 红外与激光工程, 2020, 49(1): 0103001-0103001(10. doi: 10.3788/IRLA202049.0103001
    [7] 王晶, 田浩.  基于双重共振响应的太赫兹柔性可拉伸超表面（特邀） . 红外与激光工程, 2020, 49(12): 20201059-1-20201059-6. doi: 10.3788/IRLA20201059
    [8] 贺敬文, 董涛, 张岩.  太赫兹波前调制超表面器件研究进展 . 红外与激光工程, 2020, 49(9): 20201033-1-20201033-11. doi: 10.3788/IRLA20201033
    [9] 梁丽, 文龙, 蒋春萍, 陈沁.  人工微结构太赫兹传感器的研究进展 . 红外与激光工程, 2019, 48(2): 203001-0203001(17). doi: 10.3788/IRLA201948.0203001
    [10] 袁宇阳, 张慧芳, 张学迁, 谷建强, 胡放荣, 熊显名, 张文涛, 韩家广.  THz超材料的明暗模式耦合效应 . 红外与激光工程, 2018, 47(1): 121002-0121002(11). doi: 10.3788/IRLA201847.0121002
    [11] 葛栋森, 许全, 魏明贵, 张学迁, 韩家广.  基于曲折线型介质超材料的宽带太赫兹四分之一波片 . 红外与激光工程, 2017, 46(9): 921002-0921002(5). doi: 10.3788/IRLA201746.0921002
    [12] 郑伟, 范飞, 陈猛, 白晋军, 常胜江.  基于太赫兹超材料的微流体折射率传感器 . 红外与激光工程, 2017, 46(4): 420003-0420003(6). doi: 10.3788/IRLA201746.0420003
    [13] 张学迁, 张慧芳, 田震, 谷建强, 欧阳春梅, 路鑫超, 韩家广, 张伟力.  利用介质超材料控制太赫兹波的振幅和相位 . 红外与激光工程, 2016, 45(4): 425004-0425004(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0425004
    [14] 李依涵, 张米乐, 崔海林, 何敬锁, 张存林.  金属开口谐振环结构的太赫兹波吸收特性 . 红外与激光工程, 2016, 45(12): 1225002-1225002(6). doi: 10.3788/IRLA201645.1225002
    [15] 王启超, 汪家春, 赵大鹏, 林志丹, 苗雷.  太赫兹波对烟幕的透射能力研究 . 红外与激光工程, 2015, 44(12): 3696-3700.
    [16] 童劲超, 黄敬国, 黄志明.  基于铟镓砷材料的新型太赫兹/亚毫米波探测器研究 . 红外与激光工程, 2014, 43(10): 3347-3351.
    [17] 弓巧侠, 刘晓旻, 段智勇, 师小强, 马凤英, 梁二军.  十字架型超材料吸波特性及机理研究 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1528-1532.
    [18] 刘晓旻, 李苏贵, 弓巧侠, 鲁旭, 马省, 梁二军, 李新建.  多孔硅薄膜对p 型单晶硅太赫兹波段透射特性的影响 . 红外与激光工程, 2013, 42(5): 1236-1240.
    [19] 李乾坤, 李德华, 周薇, 马建军, 鞠智鹏, 屈操.  单缝双环结构超材料太赫兹波调制器 . 红外与激光工程, 2013, 42(6): 1553-1556.
    [20] 林栩凌, 周峰, 张建兵, 戴志敏.  采用飞秒装置的高功率宽带太赫兹源 . 红外与激光工程, 2012, 41(1): 116-118.
  • 加载中
WeChat 点击查看大图
计量
  • 文章访问数:  426
  • HTML全文浏览量:  71
  • PDF下载量:  252
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-01-10
  • 修回日期:  2013-01-30
  • 刊出日期:  2013-07-25

基于超材料的连续太赫兹波透射特性研究

  • 1. 华中农业大学 理学院,湖北 武汉 430070;
  • 2. 华中科技大学 图像识别与人工智能研究所,湖北 武汉 430074;
  • 3. 华中科技大学 多谱信息处理国家重点实验室,湖北 武汉 430074;
  • 4. 华中科技大学 武汉光电国家实验室,湖北 武汉 430074;
  • 5. 中国科学院半导体研究所,北京 100083
    • 作者简介:

    罗俊（1981-），男，博士，主要从事太赫兹探测方面的研究。Email：luojun81@163.com

  • 收稿日期: 2013-01-10
  • 修回日期: 2013-01-30
  • 刊出日期: 2013-07-25
基金项目:

国家自然科学基金（6077003;61176052）

  • 中图分类号: TN214;O441

摘要: 以基于超材料的太赫兹波透射为目的，设计并制作了四种亚波长开环共振（SRR）超材料。采用连续太赫兹波作为入射激光源，实验测量了它们在1.04 ~4.25 THz波段的功率透射属性，并采用CST Studio进行仿真，结果显示这些超材料存在一个位于2.52 THz的全局透射峰和多个局部透射峰。全局透射峰与SRR阵列的微结构和图形配置等参数有关。为了寻找一个具有较高透射效率的太赫兹感应阵列，比较了四种不同超材料微结构的归一化功率透射性能和感应差别。从这些差别中找到特定图案配置的超材料器件用于太赫兹波感应具有借鉴意义。

English Abstract

    全文HTML

参考文献 (19)

目录

    /

    返回文章
    返回

    版权所有 © 2019 《红外与激光工程》编辑部｜ 地址: 天津市空港经济区中环西路58号｜ 邮政编码: 300308

    津ICP备19007885号-1

    本系统由 北京仁和汇智信息技术有限公司 开发    百度统计