宽光谱高衍射效率脉宽压缩光栅设计和性能分析

基于飞秒激光对脉宽压缩光栅宽光谱和高衍射效率的要求,提出了一种金属介质膜结构的宽光谱高衍射效率脉宽压缩光栅,该光栅由基底、金属介质膜和表面浮雕结构组成。为获得宽光谱高衍射效率的脉宽压缩光栅,采用严格耦合波理论对金属介质膜光栅的结构参数进行优化设计。数值分析表明当金属介质光栅的槽深、剩余厚度、占空比和入射角分别为272nm,10nm,0.23和54°时,对于中心波长为800nm的TE波,其-1级衍射效率在732～886nm内优于97%,有效工作带宽达150nm。

宽频大口径低温接收机噪声测试研究

为解决2~14 GHz宽频大口径馈源低温接收机等效噪声温度测试难度大的问题,研制了一套测试装置,论述了等效噪声温度测试基本理论和测试方法,分析了测试过程中商用通信频率和馈源张角对测试结果的影响。测试结果表明,在三个频率点2.2 GHz、8 GHz和14 GHz测试值分别为15.8 K、12.1 K和25.2K,均优于项目要求的指标,验证了测试数据可靠、测试方法可行。

多层矩形宽波段超材料吸收器

结合多层波导结构与杂化耦合理论,设计了一种宽波段、高吸收率的多层矩形吸收器。该吸收器由矩形缝隙天线与多层金属-介质-金属矩形结构组成,采用时域有限差分方法分析了该吸收器在宽波段、不同偏振状态以及大角度斜入射条件下的吸收特性。数值分析结果表明,该吸收器在400~1400 nm波段的平均吸收率可达95%,呈一定的偏振不敏感特性,且60°斜入射时仍能保持93%的平均吸收率。通过监测谐振频点下的电磁场分布,发现该吸收器的宽波段高吸收特性主要由法布里-珀罗共振、慢波效应、局域表面等离子体共振及他们之间的杂化耦合作用决定。这种宽波段、高吸收、对偏振与斜入射角度不敏感的吸收器,有望在隐形设备、太阳能电池等领域发挥重要的作用。