【摘 要】
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提出了一种以镜像对称连通劈裂谐振环为基本单元的新型超高品质因子(Q factor)太赫兹超表面(metasurface)结构.通过时域有限差分理论,模拟了镜像超表面结构在太赫兹波段的电磁响应频谱,以及在响应频率处的电场强度和电流密度分布,并阐述了这种超表面结构电磁共振响应机理.研究结果表明,利用衍射耦合和镜像耦合匹配机制,可以极大的抑制太赫兹辐射损耗,显著提高品质因子.在响应频率0.71 THz
【机 构】
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中国科学院物理研究所/北京凝聚态物理国家实验室,北京,100190 中国科学院物理研究所/北京凝聚
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提出了一种以镜像对称连通劈裂谐振环为基本单元的新型超高品质因子(Q factor)太赫兹超表面(metasurface)结构.通过时域有限差分理论,模拟了镜像超表面结构在太赫兹波段的电磁响应频谱,以及在响应频率处的电场强度和电流密度分布,并阐述了这种超表面结构电磁共振响应机理.研究结果表明,利用衍射耦合和镜像耦合匹配机制,可以极大的抑制太赫兹辐射损耗,显著提高品质因子.在响应频率0.71 THz 下,镜像对称超表面结构的等离激元共振响应峰的品质因子高达60,远高于国际上已报道的同类型研究结果[1,2].与传统的偶极子共振响应峰相比,高出一个量级.基于高精度电子束光刻技术,制备了超表面结构阵列,并采用太赫兹时域光谱(THz-TDS)系统对其太赫兹电磁响应特性进行了表征,实验结果与理论结果吻合得很好.这种具有超高品质因子等离激元共振响应的镜像对称超表面在高性能窄带滤波器/选频器,高分辨生物化学传感器,光调制器,低功耗非线性处理器中具有广泛的应用前景.
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