1 重庆邮电大学光电工程学院，重庆 400065
2 重庆邮电大学光电信息感测与传输技术重庆市重点实验室博士后科研工作站，重庆 400065
3 重庆邮电大学高等研究院，重庆 400065
4 苏州科技大学物理科学与技术学院，江苏 苏州 215009
具有非对称电磁响应特性的单向类电磁诱导透明效应（EIT-like）是超材料领域重要的研究课题之一，然而目前缺少可动态切换的单向EIT-like实现手段。基于此，提出一种利用二端口的微带谐振腔与两个开口谐振环之间的耦合作用构造单向EIT-like的方法，只有特定端口能够激发出EIT-like效应，其非对称反射系数对比度达到98.7%。在此基础上，结合可调的复合左右手传输线，对微带谐振腔与开口谐振环间的耦合情况进行动态调控，从而改变单向EIT-like的激发端口，实现了激发端口可电切换的单向EIT-like，推动EIT-like在光学存储、光调制、传感等方面的应用。
类电磁诱导透明 复合左右手传输线 微带谐振腔 开口谐振环 单向反射 光学学报
2023, 43(21): 2119001
1 桂林航天工业学院机械工程学院, 广西 桂林 541004
2 西南科技大学信息工程学院, 四川 绵阳 621010
对偶极子天线加载方形开口谐振环所构成的太赫兹微结构光电导天线性能展开分析研究。在偶极子天线的基础模型上,基于耦合波理论描述微结构共振模式在入射光和微结构相互作用下振幅的动力学过程;通过调整结构参数模拟分析太赫兹波与结构间的局域耦合特性关系,仿真对比偶极子和微结构光电导天线参数与太赫兹辐射时域脉冲波形和频谱特性关系,以及偶极子天线与微结构天线辐射方向的仿真结果。研究结果表明,随着天线结构参数,如极间间隙的增大,结构间的耦合系数逐步增大,耦合强度逐渐增加,产生的局域电磁共振模式使共振频率处的电磁能量得到极大增强。调整长度、宽度和极间间隙获得最佳结构参数,使最大辐射强度提高了340%,共振峰值逐步发生频移,频率移动范围为0.2~0.8 THz。
物理光学 太赫兹 光电导天线 时域耦合波模型 辐射性能 方形开口谐振环 中国激光
2021, 48(16): 1614001
中国矿业大学 信息与控制工程学院, 江苏 徐州 221116
该文提出了一种60°扇形基片集成波导谐振器, 然后在谐振器中加载一排金属通孔, 对其TM110、TM210和TM120模进行扰动, 最后利用扰动后的场模式, 在60°扇形基片集成波导谐振器的基础上设计了一款结构紧凑的三频带通滤波器。通过分别引入互补开口环谐振器和源-负载耦合结构, 改善了滤波器的频率选择特性。3个通带的中心频率分别为5.61 GHz、7.41 GHz和8.77 GHz, 3 dB带宽分别为148 MHz、298 MHz、347 MHz。滤波器的测试与仿真结果基本吻合。
基片集成波导 扰动 三通带 互补开口环谐振器 源-负载耦合 substrate integrated waveguide perturbation triple-band complementary split-ring resonators source-load coupling
Author Affiliations
Abstract
1 School of Information Engineering, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China
2 Joint Laboratory for Extreme Conditions Matter Properties, Southwest University of Science and Technology, Mianyang 621010, China
This Letter proposes a novel method for enhancing terahertz (THz) radiation from microstructure photoconductive antennas (MSPCA). We present two types of MSPCA, which contain split-ring resonators (SRRs) and dipole photoconductive antennas (D-PCAs). The experimental results reveal that when the femtosecond laser is pumping onto the split position of the SRR, the maximum THz radiation power is enhanced by 92 times compared to pumping at the electrode edge of the D-PCA. Two phase shifts occur as the pumping laser propagates from the negative electrode to the positive electrode. Analysis shows that photoinduced carrier charges move within the split position of the SRR.
terahertz microstructure photoconductive antenna split-ring resonators Chinese Optics Letters
2020, 18(11): 113701
1 山西省高速公路信息监控中心, 山西 太原 030024
2 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室, 山西 太原 030024
3 太原理工大学物理与光电工程学院, 山西 太原 030024
基于贵金属纳米颗粒阵列的多重表面晶格共振能够在多个波段同时抑制体系的辐射损耗,提高共振品质因子,增大局域场强。提出一种采用贵金属劈裂纳米环阵列产生多重表面晶格共振的方法。由于劈裂纳米环磁偶极共振的等效偶极矩垂直于纸面,能够同时向平面的x和y方向散射电磁波,这使得磁偶极共振与两个正交方向上的瑞利异常产生耦合成为可能。计算结果表明,在劈裂纳米环构成的阵列结构中,磁偶极共振能够与两个周期方向上瑞利异常形成耦合,从而产生表面晶格共振。当阵列周期不同时,能够同时激起两个表面晶格共振;利用劈裂纳米环的电四极共振也可得到类似的光学响应。这些特性使得贵金属劈裂纳米环阵列在微纳光子器件的设计方面将具有重要的应用价值。
表面光学 表面等离激元共振 时域有限差分(FDTD)法 表面晶格共振 劈裂纳米环 激光与光电子学进展
2019, 56(20): 202420
北京交通大学光波技术研究所全光网络与现代通信网教育部重点实验室， 北京 100044
设计了一种基于站立结构的太赫兹超材料增透膜。利用双开口环站立结构实现了对太赫兹波段反射的抑制，使得该增透膜的反射率最低减小至0.001，反射率在0.1以下的带宽可达0.45 THz。分析了该超材料增透膜的工作机理，研究了两个开口环之间的距离以及聚合物基底的厚度对超材料增透膜性能的影响，并与单开口环结构的增透膜进行了性能对比。仿真及分析结果表明，所设计的超材料增透膜具有优异的宽带反射抑制性能和较大的制作参数容差特性。
材料 增透膜 太赫兹 站立结构 双开口环谐振器
1 中国电子科技集团公司第三十三研究所,太原030006
2 电磁防护材料及技术山西省重点实验室,太原030006
为了提高频谱资源的利用率，解决传统滤波器组体积大的问题，利用开口环结构的超材料具有高集成度的特性，设计了一款整体尺寸仅为15 mm×20 mm的滤波器.基于时域有限积分法分析了开口环结构滤波器的反射系数曲线与电磁参数之间的响应特性，通过在开口环缝隙处加载可调谐的二极管器件，实现了超材料滤波器在X波段(10.9~12 GHz)的连续可调，扩展了滤波器的工作频带.该可调谐超材料滤波器的工作带宽达11.0%，通带内回波损耗最小值为32 dB，插入损耗最大值为0.38 dB，具有高集成度、宽频带、通带内选频特性良好的特点.
超材料 滤波器 二极管 开口谐振环 频率可调 Metamaterial Filter Diode Split-ring resonators Frequency tunable
1 School of Physics and Electronics, Hunan University, Changsha 410082, China
2 Modern Educational Technology Center, Hunan Traditional Chinese Medical College, Zhuzhou 412012, China
Frontiers of Optoelectronics
2016, 9(4): 565–570
郑州大学 信息工程学院 河南省激光与光电信息技术重点实验室, 河南 郑州 450052
超材料吸波体通常是由一些在介质基底表面上周期分布的亚波长开口环谐振器(SRRs)组成, 它们的吸收率在很大程度上取决于顶层SRRs的结构细节及介质的材料性质。利用时域有限积分法(FITD)对太赫兹波的超材料吸波体进行传输特性研究, 分析了PI介质厚度、单元尺寸、开口环谐振器宽度、顶层silicon的电导率和PI介质的介电常数对太赫兹波超材料吸波体吸收峰位置和吸收率大小的影响。此超材料吸波体的特性研究对太赫兹波调制器、滤波器、吸收器及偏振器等器件设计和制备具有一定的指导意义。
超材料吸波体 吸收特性 太赫兹波 开口环谐振器 metamaterial absorber absorber characteristic terahertz wave split-ring resonators 红外与激光工程
2016, 45(12): 1225003
南京大学电子科学与工程学院， 江苏 南京 210093
实验制备了单元尺寸在微米量级的开口谐振环周期阵列样品，测试了其在0.1~2 THz频段的散射系数，验证了不同极化方向的垂直入射可产生单独的电谐振或同时产生磁谐振的传输特性，验证了材料电导率对样品的谐振频率的影响。结合仿真计算结果，得到了等效的负介电常数和负磁导率随频率的变化关系，及其电、磁谐振频率与谐振环单元尺寸增大倍数k 的关系曲线。实验和仿真均表明，样品的电谐振频率与1/k 线性相关，而磁谐振频率与1/k 成正比关系。
材料 左手材料 开口谐振环 太赫兹 电谐振 磁谐振
