基于矩形金属块阵列结构的等离子体颜色滤波器

设计了一种基于矩形金属块阵列结构的等离子体颜色滤波器,该器件结合表面等离子体共振效应与平板波导的导波特性,利用非对称矩形金属块周期性阵列结构对入射光偏振敏感的特点,在可见光波段实现对透射谱的动态调控。采用时域有限差分法研究了阵列周期、填充因子、电介质层与金属层厚度、入射光偏振角等参数对透射谱及其滤色特性的影响。结果表明,通过改变矩形金属块阵列周期参数可静态调控透射谱;矩形金属块阵列周期不对称时,通过改变入射光偏振角可对透射谱进行动态调控。通过调节结构参数,得到滤波器在可见光范围内的透射率可高达75%,且可同步实现对滤出颜色的静态和动态调控。该研究为下一代颜色可调谐等离子体颜色滤波器的设计提供理论依据。

太赫兹波段单层复合型人工电磁材料的研究

利用微细加工技术,制作出太赫兹波段人工电磁材料,从实验和理论上研究了金属矩形阵列在太赫兹波段的谐振频率及带宽与矩形长度的关系。并利用谐振频率随矩形孔长度增大而向低频移动的特性,在同一层金属上,将两个不同尺寸的金属矩形结构复合在同一个周期内,制作出单层复合型人工电磁材料。模拟和实验结果表明,单层复合型人工电磁材料实现了调节中心频率、频率拓宽以及多频段带阻功能。此研究为太赫兹滤波器等无源器件提供了新的设计思路和加工方法,对太赫兹科学技术的发展和应用具有重要意义。