基于金属表面等离子体太赫兹波功能器件和太赫兹耦合结构的研究

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随着太赫兹波发射源及探测器的快速发展,太赫兹技术与应用有了很大进展,太赫兹功能器件的研究成为热点且需求迫切。金属表面等离子体激元可以突破衍射极限,将电磁波约束在亚波长尺寸范围内传输。在光滑金属表面刻蚀周期结构可以产生太赫兹波段的伪表面等离子波。本文对内表面刻有方型槽阵列的平行平板波导结构进行研究,太赫兹波入射时,在周期结构表面激发出只与表面几何结构有关的表面等离子波。平行平板波导中波导模式的基模转换为表面等离子模式,该模式和高阶波导模式之间产生能带间隙,频率在该间隙频段内的太赫兹波将无法在波导内传播。通过对结构的优化,该特性实现带阻滤波功能。通过改变两板间距,槽宽和槽深各参数可以得到不同带宽和中心频率的阻带。在两板间距足够小时,该结构还能实现窄带带通滤波。很多表面等离子功能器件的研究仅停留在仿真阶段,由于耦合难度高,无法得到实验论证。本文对目前常用的耦合结构进行了深入研究,通过实验进行对比,并对基于表面等离子的耦合结构进行初步仿真。
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