基于类电磁诱导透明的超材料的传感特性研究

理论和实验研究了一种由闭合方环(CSRR)和开口圆环(SRR)组合的具有类电磁诱导透明(EIT-like)效应的超材料谐振器。结果表明,该谐振器在0.64 THz附近的透明峰是由CSRR的电谐振和SRR的磁谐振干涉相消引起的;基底损耗对透射峰强度的影响很大;实验验证了该谐振器透射谱和模拟结果基本一致;类电磁诱导谐振峰对周围固体介质折射率变化具有很高的灵敏度,其值达到188 GHz/RIU,该谐振器还能分辨不同浓度的乙醇溶液。

基于太赫兹超材料吸波体的谐振及传感特性研究

提出了一种基于非对称双开口谐振环结构的吸波体,并使用CST电磁仿真软件,分析了该吸波体的谐振及传感特性。该吸波体在1. 605 THz处出现完美吸收,吸收率高达99. 99%;当其应用于传感时,感知固体厚度的能力较敏锐,折射率灵敏度较高,能达到378 GHz/RIU,并且能够分辨出不同浓度的乙醇溶液。

电磁诱导透明的太赫兹传感器特性分析

设计了一种基于类电磁诱导透明效应(Electromagnetically Induced Transparency link,EIT-link)的太赫兹超材料传感器。该超材料单元由介质层和金属层构成,金属层是由金属条(CW)和开口谐振环(SRR)组成。利用电磁仿真软件模拟计算和定量分析了EIT-link效应。结果表明:在电磁波正入射下,该器件在0.258 THz处获得尖锐的透射峰。该器件实现了太赫兹波段220 GHz^280 GHz频率范围内的折射率感测功能、180 GHz^200 GHz频率范围内的微量测量传感器、230 GHz^250 GHz频率范围内的乙醇液体浓度测量传感器。且器件Q值达到172,计算得该传感器灵敏度为166 GHz/RIU,品质因数FOM为19。

电磁波在无耗分层介质中反射特性研究

基于半空间的Fresnel公式,用MATLAB计算得到半空间界面中介质参数一定的情况下TE、TM波反射特性.研究结论为电磁波在分层介质中的传输器件设计提供理论参考.

太赫兹磁诱导双透明窗调制方法

利用时域有限差分法对由金属短线和开口谐振环构成的太赫兹超材料的透射谱进行了理论研究。结果表明,该超材料结构可形成电磁诱导的双透明窗,随金属材料厚度或周围相对介电常数的增大,峰值逐渐增大,双透明峰红移;随损耗角正切的增大,峰值也增大,但双透明峰却蓝移。优化超材料参数,双透明峰值均可达到0.95。这种超材料结构在多波段慢光传输、光存储、折射率传感器和双向开关等方面具有潜在的应用前景。

基于超材料的太赫兹偏振器研究

基于有限积分作为运算方式的三维全波仿真软件CST,设计太赫兹波段的非对称金属十字孔、金属开口圆环结构,通过引入偏振度与偏振转换效率来研究两种器件的偏振特性。基于偏振度的图像说明了当频率小于1.72THz时,所设计的偏振器件对Ex模式的入射电磁波有较好的透射特性,偏振度最大为70%;而当频率大于1.72THz时,器件对Ey模式的入射电磁波有较好的透射特性,偏振度约为32.5%。同样的金属开口环器件可以对平行入射的线偏振光进行有效的偏振态转换,并且偏振转换率最高能达到55%。研究结论为太赫兹传感器的研究提供参考。

Au纳米颗粒对向列相液晶取向性能的影响

液晶分子的初始排列在液晶显示器中起着关键的作用。纳米粒子掺杂到液晶体系可扰乱液晶分子的排列,从而改变液晶的自组装特性,进而影响液晶的各项性能。将制备的Au八面体纳米颗粒掺杂到向列相液晶4-氰基-4′-正戊基联苯(5CB)中,灌入液晶盒后,通过使用偏光显微镜对液晶盒的观察发现,掺杂的八面体Au纳米颗粒诱导5CB液晶分子发生了垂直取向,而球形Au纳米颗粒不能诱导液晶分子垂直取向。这归因于八面体Au纳米颗粒的表面能比较小,液晶分子间的作用力比较大,使液晶分子易于垂直取向。随着O-Au NPs的浓度增大,液晶分子的取向效果先变好又逐渐变差。这是因为O-Au NPs的浓度越高,可诱导越多的液晶分子垂直取向排列,但随着纳米粒子浓度的增加,纳米粒子团聚,减少了与液晶分子的作用,使取向效果变差。动态过程实验显示,0.1%的八面体金纳米颗粒可诱导向列相液晶5CB在2 min内快速完成垂直取向,表明O-Au NPs具有优异的诱导5CB取向的动态效果。