基于类电磁诱导透明超材料的可调谐慢光器件

提出并设计了一款能够调控类电磁诱导透明现象的超材料，其单元结构由矩形开缝谐振环和加载变容二极管的开缝金属线组成。当调节变容二极管的电容值时，类电磁诱导透明现象中谐振峰频率会随着电容值的减少往低频方向移动，且对应的幅度值逐渐降低；当电容值降至0.79 pF时，类电磁诱导透明现象消失。通过表面电流分布、双谐振子模型和等效电路模型对其物理特性进行了分析。结合仿真和实验结果证明了该超材料可调谐功能的有效性。通过计算该超材料在不同电容值下的群时延表明其具有良好的慢光效应，因此在设计可调谐的慢光器件中具有潜在应用价值。     

一种基于电耦合的电磁诱导透明超材料

利用两种谐振结构之间的电耦合,设计了一种可以实现电磁诱导透明现象的新颖电磁超材料。该超材料通过将工作于同一谐振点(5.21 GHz)、不同品质因数(Q值)的金属谐振结构组合在一起,利用两者之间的近距离、高耦合实现了"亮模型"对"暗模型"的激励,从而实现了位于5.31 GHz处的诱导透明窗口,透射峰值达到0.85。并且从透射参数、表面电流、电磁场分布等方面分析了其工作机制。这种超材料在实现高性能微波天线罩等方面有着潜在的应用价值。     

透明介质材料的超快激光微纳加工研究进展

透明介质材料具有高透光性、高耐热性和良好的耐腐蚀性,被广泛应用于航空航天、微电子器件和光学元件等领域,这些应用对透明介质材料微纳加工的精度与质量提出了一定的要求。超快激光具有超高的峰值强度与超短的脉冲持续时间,可突破衍射极限并极小化热影响区,具有出色的加工精度与加工质量,为透明介质材料的微纳尺度加工提供了多样化的手段。综述了透明介质材料的超快激光微纳加工研究进展,包括超快激光加工透明介质材料的内部结构、相关机理和应用领域三个方面,并对透明介质材料的超快激光微纳加工进行了总结与展望。     

基于磁束缚模式相消干涉的类EIT超材料

提出一种具有电磁诱导透明(EIT)效应的太赫兹超材料。该结构单元由非对称排布的2对双金属线(aCWs)组成。当入射电场为垂直极化时,所提结构在0.580 8 THz附近产生磁束缚模式的相消干涉,形成一个Q值较高的异常透明峰。在单元中加入开口谐振环(SRR),SRRs与非对称双金属线对之间产生干涉,形成新的透明峰。加入SRRs后,2对双金属线干涉产生的透明峰的传感特性得到改善。仿真表明,aCWs以及其与SRRs组合而成的结构(aCWs/SRRs)可用于太赫兹的单频带通滤波、双频滤波以及传感。     

基于石墨烯超材料的可调谐电磁诱导透明

提出了一种基于石墨烯超材料的可调谐电磁诱导 透明(EIT)结构,该结构是由长条-半圆环形状的石墨烯层和 介质基底组成。通过频域有限差分法研究了该结构的特性,研究结果表明,由于石墨烯条和 石墨烯半圆环之间发生相互 作用,产生较弱的杂化,从而可以观察到EIT透明窗口。更重要的是,通过控制门电压,改 变石墨烯的费米能级,可以 在较宽的频率范围内实现透明窗口的动态调谐。通过调节石墨烯的费米能级,在透射峰附近 群延迟接近0.4ps。同时还研 究了石墨烯条和半圆环间的距离、圆环的半径、方位角等几何参数对EIT效应的影响,这些 因素的改变对EIT 效应产生 了不同的影响。本文设计的超材料结构可应用于调制器和慢光器件等,对光开关、光存储等 新型器件的设计有重要的指导意义。     

光学透明和双波段吸波超材料的设计与性能

设计和制作了一种基于超材料的光学透明和双波段吸波体,吸波体基本单元由ITO 十字微结构加补丁结构、玻璃及ITO 膜组成。采用时域有限差分法,研究了十字微结构加补丁结构参数对吸波体电磁性能的影响。仿真结果表明,补丁结构的加入,可以实现双波段高效吸收电磁波,材料在8.5 ~11 GHz 和14.5 ~16.5 GHz 频率范围内反射率小于-10 dB。根据仿真结果,制作了透明吸波体样品,测试了材料反射率和透光率,测试反射率结果与仿真结果吻合得较好,且在可见光区及近红外区透光率达到70%以上。     

基于亮模式调控的双频等离激元诱导透明超材料

设计了一种太赫兹波段双频等离激元诱导透明(DBPIT)超材料。该超材料由位于中央的空竹(Diabolo)型结构单元 和对称分布于其两侧的不同尺寸的两个开口谐振环(SRR)组合而成,空竹结构单元和两 个SRR分别充当该体系的亮、暗 模式谐振器。数值仿真结果表明,超材料透射频谱具有明显的双透明窗特征,通过调节亮 模式的几何尺寸,可以实现对双透 明窗透射幅度的调控。基于经典的三谐振子模型(three-oscillator model)及表面等 离激元(surface plasmon theory)理论, 阐述了DBPIT效应的物理机制:亮模式分别与两个暗模式之间的近场强耦合。亮模式采用 具有磁场增强功能的空竹结构, 有助于提高暗模式的磁场响应,进而大幅度增强亮、暗模式之间的耦合,达到提高透明 窗透射幅度的目的。这项工作为设计 具有高度灵活性的多波段功能器件(如慢光器件、可调谐传感器和多波段选择性开关器 件)开辟了新的途径。     

双透明材料激光透射焊接温度场的数值模拟

近年来,透明材料的激光透射焊接成为国内外研究的热点.本研究通过在透明材料界面制备低熔点薄膜来增大透明材料对激光的吸收率,从而实现双透明材料的激光焊接.本文构建了一个3D数值模型,数值模拟结果与实验测试吻合较好.另外,还研究了激光焊接过程中温度场的变化过程,并对进一步研究了激光焊接工艺参数对温度场的影响.     

溅射氩分压对ITO透明导电薄膜光电特性的影响

用磁控溅射法在水冷 PPA聚脂胶片上制备了性能优良的 ITO透明导电膜。本文重点讨论了溅射氩分压对薄膜的结构和光电特性的影响 ,合适的氩分压为 0 .5 Pa,在此条件下 ,制备的薄膜最小电阻率为 4.6× 1 0 -4Ω· cm,相应的自由载流子霍耳迁移率有最大值为 75 cm2 /( V· s) ,在可见光范围内相对透过率为 80 %左右 ,在红外区 ,薄膜的等离子共振吸收波长随着氩分压的减小而变短。X射线衍射表明薄膜为多晶纤锌矿结构 ,垂直于衬底的 C轴具有 [2 2 2 ]方向的择优取向 ,随氩分压的增大 ,[40 0 ]峰开始增强 ,[2 2 2 ]峰被削弱 ,薄膜呈现出混晶结构。 XPS谱分析表明随溅射分压的减小 ,薄膜中的氧空位浓度增大 ,自由载流子浓度有所增大     

杂质吸收对光子晶体滤波器设计的影响

为了研究杂质的吸收对光子晶体滤波器设计的影响,引入复折射率并利用特征矩阵法,计算了滤波透射峰的峰值和半峰全宽。滤波透射峰的峰值随杂质的消光系数增加而迅速减小,滤波通道透射峰的半峰全宽随消光系数增加而增大,滤波透射峰的峰值和半峰全宽都随吸收杂质的光学厚度的增加而减小。结果表明,设计光子晶体滤波器时,必须考虑杂质吸收这一重要因素,应选择消光系数小于0.002的掺杂材料,并且杂质的光学厚度应设计在2(λ0/4)左右。