1 浙江大学 信息与电子工程学院, 浙江 杭州 310027
2 中国计量大学 信息工程学院 浙江省电磁波信息技术与计量检测重点实验室, 浙江 杭州 310018
本文提出使用单层光栅超表面结构耦合的方式实现太赫兹人工表面等离子体激元（SSP）共面激发，克服了通过介质耦合器在实际应用时需要反射测量等缺点。在单层金属结构上同时构造周期性光栅和太赫兹SSP复合结构，当太赫兹波垂直入射时，可实现光栅波矢和SSP波矢相匹配，激发SSP模式，在透射谱中可以产生高Q值谐振峰，其Q因子可以达到1923。分析了结构参数对光栅耦合超表面透射谱以及色散特性的影响。基于该结构透射谱中的高Q谐振峰进行传感研究，在谐振中心频率为0.22 THz时，实现传感灵敏度为67 GHz/RIU。本文所提出的光栅耦合超表面复合结构仅使用单层超表面结构实现了太赫兹SSP模式的激发以及高Q传感，在诸多实际应用领域具有较大的研究潜力。
太赫兹超表面 人工表面等离子体激元 高Q谐振 传感 terahertz meta-surface spoof surface plasmon high Q resonance sensing
1 南京信息工程大学 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心
2 电子与信息工程学院
3 长望学院, 南京 210044
热弹性阻尼是谐振器中的一种基本能量耗散机制, 决定了高Q谐振器的性能极限。检测质量块-悬挂支撑梁结构由于截面的变化, 难以进行解析求解。已有研究表明, 质量块刚性假设后, 经典的L-R理论可以适用于该结构, 然而该假设相对于实际器件所造成的计算误差却没有结论。针对这一问题, 采用L-R理论计算与ANSYS有限元计算的对比分析方法, 比较了在支撑梁和质量块尺度分别变化时的一阶固有频率和该频率下热弹性阻尼系数的计算误差, 结果表明, L-R理论的计算误差较大, 并不适用于质量块-悬挂支撑梁结构热弹性阻尼系数的精确计算, 但可有效估计尺度变化后热弹性阻尼的变化趋势。
中国计量大学 太赫兹技术与应用研究所, 杭州 310018
为了研究基于连续谱束缚态(BIC)高品质因子Q谐振, 提出了由双空心硅圆柱体组成太赫兹全介质超表面。采用数值模拟方法对结构的透射光谱及电磁场图进行了分析, 并利用本征模分析的方法研究了超表面结构参数对BIC频率的影响, 给出了该BIC超表面在太赫兹大频率范围工作的参数设计方法。结果表明, 在3.0THz左右实现了一个可调高Q环偶极Fano谐振; 本征模式的分析计算结果与入射电磁波模式的分析计算结果对称性不匹配,该超表面支持的是一个对称保护BIC。此研究为基于BIC的高Q超材料在超低阈值激光器件、非线性光学谐波产生及高灵敏度传感等领域的应用提供了理论参考。
光学器件 连续谱束缚态 多极子分析 全介质超表面 高Q谐振 太赫兹 optical devices bound state in the continuum multipole analysis all-dielectric metasurface high-Q resonance terahertz
清华大学,光盘国家工程研究中心,北京,100084
研究了分布在聚焦和循迹特性曲线上的高次谐振.对高次谐振的产生机理、物理模型、模态分布和测试方法等进行了研究.根据三维力矩器实际受力状况建立了低转角转动物理模型.利用有限元法分析计算了三维悬线式力矩器的模态分布和振型.介绍了高次谐振的测试方法,并对存在装配误差的力矩器进行实测.测试结果表明:不良力矩器往往在聚焦特性曲线上存在1 700 Hz左右的俯仰共振,在循迹特性曲线上存在4 800 Hz左右的偏转共振,其结果和有限元分析结果一致.结果还表明:高次谐振是光学头三维力矩器的固有属性,抑制高次谐振需要有效减小三维力矩器的装配误差.
光学头 三维悬线式力矩器 高次谐振 有限元法 模态分布 光学 精密工程
2007, 15(11): 1767
将一衰减因子引入麦克斯韦方程式,得到一随时间雕落的辅助场,文中讨论了它的特性,并给出了所满足的方程及其差分离散方程.给出的计算例子说明这种人工衰减技术在分析含高Q谐振电路系统中可得到与常规时域有限差分法相同的精度.
时域有限差分法 人工衰减 高-Q谐振腔 辅助场. finite difference time domain artificial attenuation high-Q resonant cavity auxiliary fields.
