学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

手性Metamaterials的非对称传输特性研究

作　者: 刘星辰
导　师: 史金辉
学　校: 哈尔滨工程大学
专　业: 光学工程
关键词: 超材料非对称传输手性线偏振转换旋光性
分类号: O441
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 31次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

超材料（Metamaterials）能够实现自然界常规材料所不具备的奇异电磁特性，利用超材料如何有效地调控电磁波的传输特性一直被视为研究热点。近年来，超材料与诸多研究方向相结合成为前沿交叉研究领域，例如手性与超材料的结合。手性是对物体对称性的一种纯粹几何性描述，是指物体结构自身缺乏几何对称性。2006年，N. Zheludev等人在平面手性超材料研究中发现了一个新的、重要的电磁学效应-圆转换二向色性，导致了宏观的非对称传输现象。本论文研究了平面超材料的非对称传输现象以及对电磁波偏振态的调控，开展了相关的理论与实验工作，对实现超薄、多频段的平面超材料偏振功能器件具有重要的意义。主要工作如下：一．提出了一种新型的双带线偏振非对称传输手性结构。实验和仿真结果显示，结构对x偏振波和y偏振波都实现了超过90%的交叉偏振转换效率。这种结构可看作偏振控制开关—当入射波偏振态变为正交偏振态时，开关就被打开或关闭。二．基于线偏振非对称传输平面超材料的设计方法，设计了两种太赫兹波线偏振非对称传输器件。这种基于手性平面超材料的太赫兹非对称传输器具有结构简单，制备容易、成本低等优点。三．设计了一种线偏振旋转器件，并采用理论分析和电磁仿真方法分析了其旋光特性。这种结构不仅透射率较高，而且透射波的偏振旋转角近似于结构的旋转角，这为电磁波偏振态的任意调控提供了一个新的思路。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-10
第1章绪论  10-17
  1.1 引言  10-11
  1.2 Metamaterials 的发展历史及现状  11-16
    1.2.1 Metamaterials 的发展历史  11-12
    1.2.2 Metamaterials 的研究现状  12-16
  1.3 本文研究的目的和主要内容  16-17
第2章平面超材料基础理论  17-35
  2.1 平面超材料的分析方法  17-21
    2.1.1 平面超材料的琼斯矩阵描述  17-19
    2.1.2 散射矩阵的参量描述  19-20
    2.1.3 偏振态的参量描述  20-21
  2.2 PMM 中圆偏振波的传输特性  21-26
    2.2.1 几种对称结构所对应的传输矩阵  21-23
    2.2.2 倾斜入射时的旋光性  23-25
    2.2.3 圆转换二向色性  25-26
  2.3 PMM 中线偏振波的传输特性  26-34
    2.3.1 线空间中的定义  26-28
    2.3.2 透射场的本征值与本征态  28-29
    2.3.3 结构对称性对应的传输矩阵  29-31
    2.3.4 非手性 PMM 中线偏振波的传输特性  31-32
    2.3.5 手性 PMM 中线偏振波的传输特性  32-34
  2.4 本章小结  34-35
第3章基于手性 PMM 的双带线偏振转换器件的设计  35-47
  3.1 非对称传输器件的设计与分析方法  35-37
  3.2 双带偏振转换器的结构设计  37-42
  3.3 双层 double-I 结构参数分析  42-44
  3.4 平面波斜入射  44-45
  3.5 实验验证  45-46
  3.6 本章小结  46-47
第4章基于手性 PMM 的太赫兹非对称传输器件的仿真分析  47-57
  4.1 引言  47
  4.2 双层连续 U 形太赫兹波非对称传输器件  47-49
  4.3 双层连续 U 形结构参数分析  49-51
  4.4 双层各向异性太赫兹波非对称传输器件  51-54
  4.5 双层各向异性结构参数分析  54-56
  4.6 本章小结  56-57
第5章基于手性 PMM 的线偏振旋转器件的仿真分析  57-65
  5.1 双层旋转 SRR 结构中的线偏振旋转特性  57-61
  5.2 双层旋转 SRR 结构旋光特性分析  61-64
  5.3 本章小结  64-65
结论  65-66
参考文献  66-71
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果  71-72
致谢  72

手性Metamaterials的非对称传输特性研究

内容摘要

全文目录

相似论文