论文摘要
表面等离子体激元(SPPs)描述的是入射光子与导体中自由电子之间的耦合而形成的混合激发态,是一种沿着导体和介质分界面方向传播的表面波。而在微波或太赫兹频段,金属一般被近似看作理想导体,此时金属表面无法激发出表面等离子体激元,而具有亚波长尺寸的周期性凹槽或孔洞阵列结构能够在微波和太赫兹波段传输类似于SPPs形态的表面波,因此该表面波被称为人工表面等离子体激元(SSPPs),而这类能够支持SSPPs的刻蚀凹槽或孔洞的周期性结构被称为人工表面等离子体结构。本文对其时频散射和传输特性进行了研究,具体体现在如下方面:首先,研究了一种方环孔径阵列周期结构。从研究该周期结构的频域散射特性出发,验证了该结构在频域具备低散射性能,可以实现电磁波隐身功能。继而研究了该周期结构的时域后向散射特性即时域溅射效应,发现当电磁波最初入射到“隐身”的方环孔径周期结构上时会出现在其后期稳定状态所没有的强溅射现象,这有助于探测那些具备频域低散射特性的目标,并采用等效电路的方法验证了该方环孔径阵列结构的时频域后向散射特性。其次,提出了一种紧凑的T形槽SSPPs周期结构,从几何尺寸对色散关系的影响出发,研究了影响T形槽结构色散特性的主要因素。与传统的梯形和矩形槽SSPPs单元结构的色散特性对比,发现本文提出的T形槽结构具有更小的尺寸以及更强的场局域束缚能力。然后基于该T形槽SSPPs结构,采用共面波导馈电以及相匹配的过渡结构设计了SSPPs波导实现了对信号的传输。通过仿真该T形槽、传统梯形槽以及矩形槽结构的电场分布,验证了所提出的周期结构对SSPPs波具有更强的束缚能力。然后制作了SSPPs波导样品,测试结果与仿真结果吻合较好。另外,还提出了一种X形槽SSPPs波导,该结构同样能够有效传输信号。
论文目录
文章来源
类型: 硕士论文
作者: 万晔
导师: 王晓华
关键词: 人工表面等离子体激元,周期结构,时域散射特性,传输特性
来源: 电子科技大学
年度: 2019
分类: 基础科学,信息科技
专业: 物理学,物理学,无线电电子学
单位: 电子科技大学
分类号: O53;O441.4
总页数: 68
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标签：人工表面等离子体激元论文; 周期结构论文; 时域散射特性论文; 传输特性论文;