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相似文献
 共查询到20条相似文献,搜索用时 15 毫秒
1.
A novel design of a tunable terahertz switch and band-pass filter using liquid-crystal-filled photonic crystal waveguide is demonstrated. The effects of magnetic field on the photonic bandgaps and transmitting properties of a THz wave are investigated by using the plane wave expansion method and finite difference time domain method. The efficient photonic bandgap tuning is predicted such that the two-dimensional liquid-crystal-filled photonie crystal waveguide can serve as a switch and continuously tunable band-pass filter with controlling of the magnetic field.  相似文献   

2.
Zhao Y  Grischkowsky D 《Optics letters》2006,31(10):1534-1536
We demonstrate effectively two-dimensional (2D) terahertz (THz) photonic bandgap (PBG) structures for transverse electromagnetic (TEM) mode propagation within metal parallel plate waveguides (PPWG). The 2D-PBG structures consisting of square arrays of dielectric cylinders were characterized by THz time-domain spectroscopy (THz-TDS). THz photonic bandgaps were observed, as determined by the 160 mum lattice constant, the 65 mum diameter, and the dielectric constant of the cylinders. The experimental measurements were fitted with excellent agreement to 2D theory, confirming that for TEM mode propagation, effectively 2D propagation experiments can be achieved within the bounded space of the PPWG.  相似文献   

3.
低频振动的控制是评估汽车舒适性的重要指标。针对汽车板件结构的低频振动控制问题,提出了一种基于局域共振机理的新型准二维声子晶体板。其结构由单侧复合圆柱共振单元周期排布在基板上构成。通过有限元方法得到了该结构的带隙特性,并结合其振型和传输谱分析了低频完全带隙的形成机理。研究表明,不同形式的板振动模式与圆柱共振单元的局域共振模式相互耦合形成面内带隙与面外带隙,两者叠加形成完全带隙。进一步研究发现,通过改变结构的材料和尺寸参数可以将共振带隙调节到满足实际应用要求的极低频范围,可在低于100 Hz的频段形成完全带隙,并可在更宽的频带内抑制z方向振动的弯曲波,为声子晶体在车身板件减振中的实际应用提供了依据。  相似文献   

4.
陈敏  万婷  王征  罗朝明  刘靖 《物理学报》2017,66(1):14204-014204
提出了一种具有宽绝对禁带的一维磁性光子晶体结构,该结构由相同的折射率和物理厚度以及不同的波阻抗的两种磁性材料交替组合而成.通过传输矩阵法分析可得,相比于非磁性光子晶体,该光子晶体的禁带对入射角和偏振都不敏感,从而具有更宽的绝对禁带.合适地调节两种磁性材料的参数,增加两者波阻抗的差值,该光子晶体的绝对禁带宽度也相应地增加;调节两种磁性材料的物理厚度,其绝对禁带中心也会随之调整;最后,将两个满足上述条件的一维磁性光子晶体组成异质结构,其第一禁带宽度与禁带中心之间的比值可达到1.41以上.  相似文献   

5.
磷化铟(InP)属于Ⅲ-Ⅴ族化合物半导体材料, 在毫米波的应用中展示出了高性能,在非线性太赫兹器件应用上具有很大的潜力。以前关于InP的研究主要集中于太赫兹频率在0.1~4 THz的频率范围内,在4~10 THz频率范围内InP的太赫兹光学数据还是空白。该研究利用空气等离子体相干探测太赫兹波的时域光谱系统研究了无掺杂的InP晶片在超宽THz频率范围(0.5~18 THz)内的光学特性, 实验中用电离的空气作为太赫兹的发射器和探测器, 利用可以调制的局部偏压诱导二次谐波产生,使在气体中太赫兹波的相干探测成为可能,明显提高了系统的动态范围和灵敏度。产生的太赫兹频谱宽度主要被激光脉冲持续时间所限制,太赫兹脉冲通过InP晶片后相对于参考脉冲会延迟,同时振幅会降低。另外,太赫兹信号的频谱振幅在6.7~12.1 THz范围内下降到本底噪声。同时还可以看出InP晶片在6.7~12.1 THz频率范围内不透光,在0.8~6.7 THz以及12.1~18 THz频率范围内InP的吸收系数相对较低,特别是在15~17.5 THz范围内吸收系数很低并且保持相对稳定,与此同时它的折射率单调增加。这些发现将有助于基于InP晶片的非线性太赫兹器件设计。  相似文献   

6.
We describe the formation and enhancement of two dimensional pulsed terahertz (THz) images obtained in the reflection geometry with a high-speed optical delay line. Two test objects are imaged and analyzed with respect to material information and concealed structure. Clear THz images were obtained with various imaging modes and were compared with the X-ray images. The THz image of a sample revealed material features that the X-ray image cannot distinguish. We could enhance the THz image quality using various image processing techniques, such as edge detection, de-noising, high-pass filtering, and wavelet filtering.  相似文献   

7.
We make a flexible wideband bandpass filter at terahertz (THz) frequencies using multi-layer metamaterials. A very flat response in the passband can be obtained since the Fabry–Perot reflection inside the rigid substrate is eliminated. The center frequency is about 0.89 THz with a 3 dB bandwidth of 0.69 THz for normal incidence. The sharp band-edge transitions are 53 and 70 dB/THz to the rejection bands, respectively. The measured average insertion loss is 1.4 dB with a ripple of 0.8 dB. Furthermore, the transmission feature is insensitive to the polarization of incident wave due to the symmetric structure of the unit cell of the metamaterials. Also, it has a small change as the increase of the curvature of the flexible substrate. This result manifests that the multi-layer metamaterials can provide an effective way to design wideband THz devices.  相似文献   

8.
Ho IC  Pan CL  Hsieh CF  Pan RP 《Optics letters》2008,33(13):1401-1403
A broadly tunable terahertz Solc-type birefringence filter is demonstrated. The first central passband frequency of the filter can be continuously tuned from 0.176 to 0.793 THz using magnetically controlled birefringence in nematic liquid crystals. The insertion loss of the present device is about 5 dB.  相似文献   

9.
We report what is to our knowledge the first observation of a subpicosecond terahertz (THz) pulse propagating as a superposition of the whispering-gallery modes (WGMs) of a dielectric cylinder. The WGM THz pulses are coupled into and out of a 5-mm-diameter silicon cylinder via a 100-mum -thick, single-mode silicon slab waveguide. We observed two round-trip cylindrical cavity pulses from this coupling structure, which cover a continuous frequency range from 0.4 to 1.8 THz. The coupled-mode equations are used to analyze this system and give reasonably good agreement with the experiment in both the frequency and the time domains.  相似文献   

10.
小波变换在太赫兹三维成像探测内部缺陷中的应用   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
代冰  王朋  周宇  游承武  胡江胜  杨振刚  王可嘉  刘劲松 《物理学报》2017,66(8):88701-088701
采用Syn View Head 300对内部有胶和空气孔的样件进行了太赫兹二维扫描(xy轴方向),系统通过线性调频连续波技术得到样件内部的三维信息.检测薄层时,由于太赫兹源的波长在亚毫米量级,薄层的上下表面反射峰相距太近而难以辨别.为了提高太赫兹探测的纵向分辨率,采用小波变换对探测信号进行处理,对小波系数进行三维重构,获得的三维小波系数图像比原始三维探测信号更加精确.该方法有效提高了太赫兹成像的纵向检测精度,纵向分辨率可达1 mm.  相似文献   

11.
兰峰  高喜  亓丽梅 《物理学报》2014,63(10):104209-104209
通过仿真计算和实验研究了一种基于频率选择表面的双层改进型互补结构太赫兹带通滤波器.对四裂缝互补型电感电容式谐振单元结构进行了改进,可以在提高滤波性能的同时增加单晶石英介质衬底的厚度.利用电磁仿真技术设计并加工了中心频率为0.28 THz的带通滤波器,并利用太赫兹时域光谱仪测试了在0.1—0.6 THz范围内此滤波器的传输频谱特性,实验结果与仿真结果基本一致.结果表明,利用双层改进型互补结构可以设计出对于入射角度不敏感、带外抑制佳、边带陡峭度大、能有效抑制寄生谐振的宽带太赫兹带通滤波器,并降低了加工难度.  相似文献   

12.
Highly conducting metal-film subwavelength hole arrays, lithographically fabricated on high-resistivity silicon wafers in optical contact with thick silicon plates, have been characterized by terahertz time-domain spectroscopy with subpicosecond resolution and over a frequency range from 0.5 to 3 THz with 5 GHz resolution. A well-defined ringing structure extending to more than 250 psec is observed on the trailing edge of the transmitted THz pulse. In the frequency domain this ringing structure corresponds to a new type of extremely sharp resonant line structure between the fundamental surface plasmon modes of the hole array. A simple theoretical model is presented and shows good agreement with the experimental data.  相似文献   

13.
基于太赫兹波的大气吸收窗口,设计了一款四级级联的太赫兹mesh带通滤波器。此滤波器的中心频率为0.25 THz,在3 dB处带宽为0.1 THz,在通带内的插入损耗为1.5 dB,纹波系数小于0.5 dB,在室温下通带内的透过率能达80%以上,且此滤波器的中心工作频率和带宽可以通过缩放mesh槽孔的尺寸来调节。利用电磁仿真软件HFSS,结合周期边界条件及理想匹配层吸收边界条件模拟了太赫兹mesh带通滤波器的mesh排列方式、介质衬底及不同入射角度的入射波、不同极化方式等因素对滤波器透过率、插入损耗的影响。  相似文献   

14.
The thermally stimulated excitation of radiative modes of surface plasmon–phonon polaritons in GaAs followed by the high-power terahertz (THz) radiation selective emission is studied and experimentally observed. The selective high-power THz radiation emitters in the 7–8 and 10–15 THz frequency ranges based on the heated highly doped (n>5?1017 cm?3) GaAs plates are proposed.  相似文献   

15.
太赫兹滤波器是太赫兹通信、太赫兹成像和太赫兹检测等太赫兹应用系统中不可或缺的功能器件。按照不同的分类方式,滤波器有不同的种类,常见的按照选频功能可分为高通滤波器、低通滤波器、带阻滤波器和带通滤波器。为了实现在太赫兹波段的滤波效果,世界各地的研究人员利用不同的结构、材料和控制方式实现了功能各异的太赫兹滤波器,但是考虑到设计的器件要应用到太赫兹系统中,成本低廉、结构简单、性能优越的太赫兹滤波器一直是研究人员的追求。分形概念自提出以来在很多研究领域都有了快速发展,但是在太赫兹波段的应用还不是很常见,特别是应用于太赫兹功能器件的设计。引入分形中科赫曲线的概念设计并制备了一种新型的太赫兹带通滤波器,该滤波器是在金属薄膜上刻蚀出科赫曲线分形结构,当太赫兹波垂直入射到该滤波器时候实现了在太赫兹波段的窄带滤波。在滤波器的设计过程中,追求理论与实验相结合,首先在电磁仿真软件中建立科赫曲线分形结构滤波器模型进行计算,探究分形结构应用于太赫兹波段进行滤波的可行性,在进行多次计算之后得到优化后的尺寸和结构,然后根据优化后的尺寸加工出科赫曲线分形结构太赫兹滤波器样品,并且将样品放在太赫兹时域光谱系统中进行实验测量,得到实验数据后与仿真结果进行比较。在仿真中利用了时域有限差分法模拟科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器的传输特性,优化后的仿真结果表明:滤波器的谐振频率为0.715 THz,透射系数能够达到0.92,-3 dB带宽为21.9 GHz,将仿真得到的散射参数进行S参数反演得到了太赫兹滤波器样品的电磁参数,这在理论上分析了太赫兹波在谐振点处产生透射增强的原因。利用飞秒激光微加工系统制备了尺寸优化后的科赫曲线分形结构太赫兹带通滤波器样品,然后使用太赫兹时域光谱系统对样品的传输特性进行测试,对实验得到的时域数据进行快速傅里叶变换之后得到频域数据,再把频域数据进行归一化处理后与之前的电磁仿真结果进行对比,发现实验测得的结果与电磁软件仿真得到的结果较为吻合。  相似文献   

16.
用太赫兹时域光谱技术研究了室温条件下的多晶天冬酰胺样品的光谱特征,得到了相应的吸收谱和折射率.这说明样品在这个波段存在光谱响应,可以用来探测分子的结构和振动情况.研究发现,天冬酰胺在实验测量有效光谱范围(0.5—2.4THz)内有两个吸收峰,一个是位于1.642—1.758THz的宽带峰,另一个是位于2.266THz的吸收峰.用密度泛函方法在B3LYP/6-31+G(d,p)基组下做了模拟计算,并对获得的频谱进行了解析,计算得到的峰位与实验结果符合较好. 关键词: 太赫兹 时域光谱技术 氨基酸 天冬酰胺  相似文献   

17.
太赫兹光谱可以反映与固体中晶格振动有关的信息,特别适合于检测相同分子形成的不同晶体,因此利用太赫兹光谱对检测并控制药物的不同晶型具有重要的意义。而药物分子的晶型会影响药物在存储中的稳定性等性质。选取最早使用的喹诺酮类抗生素萘啶酸作为研究对象,首先合成了萘啶酸的两种晶型NA-Ⅰ和NA-Ⅱ。通过X射线粉末衍射确认了两种晶型。使用太赫兹时域光谱技术在室温下对合成的两种萘啶酸不同晶型NA-Ⅰ和NA-Ⅱ在0.2~2.4 THz范围内进行检测,NA-Ⅰ和NA-Ⅱ在太赫兹光谱中表现出明显的差异。NA-Ⅰ在0.94,1.41,1.88,2.05和2.17THz处有五处特征峰,而NA-Ⅱ在0.72,0.96,1.38,1.80,2.04和2.16 THz处有六处特征峰。二者最明显的差异是NA-Ⅱ在2.04 THz处的峰为肩峰,而NA-Ⅰ在2.05 THz处的吸收强度要大得多。不同于其他光谱,如红外光谱,太赫兹光谱中的特征峰不对应特定的官能团,因此对光谱峰的指认尤为重要。利用密度泛函理论对两种晶型进行理论计算,理论峰与实验特征峰基本对应,得出萘啶酸两种晶型在此低频范围的振动模式主要是分子的骨架运动,并从两种晶体堆积方式的不同阐述了光谱显著差异的原因。该研究为利用太赫兹光谱检测药物的同质多晶提供了依据。  相似文献   

18.
超材料是通过人工方式做成的具有特殊电磁特性的亚波长周期性金属结构,通过合理的设计样品结构,可以实现自然界中传统材料无法实现的电磁现象。超材料可以广泛用于电磁隐身、完美吸收、负折射率等研究领域,近些年,随着太赫兹技术的发展,太赫兹超材料器件被广泛研究。由于硅(Si)对于太赫兹波的透过率较高,通常选取Si作为基底材料。但Si硬度较高、不易弯曲且易碎等缺点限制了THz超材料的应用。聚合物材料聚酰亚胺具有柔性,作为基底,克服了传统硅基底的缺点,透过率可以与Si匹敌,而且其表面光滑,适合传统光刻技术加工。对聚酰亚胺在太赫兹波段光学性质的测试结果表明,此种材料的折射率在1.9左右,透过率达到80%以上。设计了一种双开口谐振环结构,研究了其太赫兹波透射性质以及随太赫兹波的入射角度和样品曲率的变化规律,发现透射峰强度和峰位均不发生改变。此结果展示了将平面滤波延伸到曲面滤波领域的可能性,若将聚酰亚胺基底做薄,为今后太赫兹频段隐身衣的研究提供基础。将不同结构的两种样品叠加在一起制成宽谱滤波器, 50%的带宽达到181 GHz。此种宽带滤波器制作简单,滤波效果显著,为太赫兹波段宽带滤波器的制作提供一种新思路。  相似文献   

19.
分子的多形态(多晶型)是指化学组成相同但存在不止一种晶体形式的物质.这些多形态广泛存在于自然界中,其中药物的多形态尤其普遍.这些药物多形态虽然具有相同的化学分子组成,但其理化性质却存在差异,最终会导致药物作用功能的不同.近年来,随着太赫兹(THz)辐射源的产生方式成为一种常规技术后,太赫兹时域光谱技术(THz-TDS)...  相似文献   

20.
刘小勇  祝雷  冯一军 《中国物理 B》2016,25(3):34101-034101
We investigate the guiding modes of spoof surface plasmon polaritons(SPPs) on a symmetric ultra-thin plasmonic structure. From the analysis, we deduce the operating frequency region of the single-mode propagation. Based on this property, a spoof SPPs lowpass filter is then constituted in the microwave frequency. By introducing a transmission zero at the lower frequency band using a pair of stepped-impedance stubs, a wide passband filter is further realized. The proposed filter is fed by a transducer composed of a microstrip line with a flaring ground. The simulated results show that the presented filter has an extremely wide upper stopband in addition to excellent passband filtering characteristics such as low loss, wide band, and high square ratio. A prototype passband filter is also fabricated to validate the predicted performances.The proposed spoof-SPPs filter is believed to be very promising for other surface waveguide components in microwave and terahertz bands.  相似文献   

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