远红外波具有瞬态性、相干性、宽带性、低能性等优秀特性,在天文、生物、材料、通讯、军事、国防等诸多领域有着广泛的应用。其中远红外探测器的开发对远红外技术的发展非常重要。远红外波段探测中,传统的光子探测器因为其体积大且温度要求高,所以需要开发利用没有这方面缺点的热辐射探测器。随着科学研究的发展,目前热辐射探测器已经在商业领域展开了应用。但是我们依然需要更加灵敏、快速、低成本以及易于集成的远红外探测器。近年来,碳纳米管(CNTs)由于其优秀的光电特性,已经成为科学研究的热点之一。本文立足于碳纳米管在远红外探测方面的应用为例,利用有限元模拟软件展开了以下模拟计算工作:1、基于光学天线集成的单壁碳纳米管远红外探测器研究首先查阅论文并使用Drude模型以及有效介质理论对单壁碳纳米管薄膜的介电常数进行求解,然后基于光热电效应计算出由该薄膜组成的探测器在太赫兹波段的光电特性。接下来在单壁碳纳米管薄膜探测器的基础上集成蝶形天线,计算出它的响应率以及偏振灵敏度。由于天线的作用,我们最后预测出探测器沿天线轴方向和垂直于天线轴方向的偏振灵敏度在1 THz时可以达到1753,并且在0.5 THz时可以达到13000。由天线原理,通过改变天线大小可以改变天线的共振峰位。在改变天线大小(95μm、150μm、300μm)之后,预测出在0.5～1.5 THz范围内峰值偏振灵敏度都提升到了700以上,比没有天线集成时提升16～320倍。并且在此过程中,探测器的响应率也比没有天线集成的情况也将提升1～2个数量级。2、利用F-P腔以及改进结构进一步提升天线光耦合效率在上一步单壁碳纳米管薄膜探测器两边集成蝶形天线的基础上,我们通过在探测器的基底下加装金属平面形成F-P腔并且调节天线的负载电阻,从而进一步增强探测器的响应率以及偏振灵敏度。首先,利用耦合模理论对F-P腔作用下的天线中间缝隙处的电场增强进行解释,并且得出13μm为F-P腔的最佳厚度。之后,继续通过改变天线翼尖延伸杆的长度,从而达到调节负载电阻的目的,进一步提高了天线的光耦合效率。经过上述调整之后,通过有限元软件的计算得出,探测器在1 THz处的响应率相比只集成天线的情况提升了19.9倍达到了1500 V/W,并且偏振灵敏度也提升到33400。通过对天线尺寸的改变(95μm、171μm、200μm、379μm),在0.5～1.5 THz,我们计算预测出峰值响应率提升相比之前可提升8.1至19.9倍,峰值位置处偏振灵敏度也提升了2.7至22.3倍,其中在0.5 THz处达到了3.04×10~5。