Name: Symulacja, wytwarzanie i charakterystyka absorberów metamateriałowych THz (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2012-12-27T13:00:00.000+00:00
Duration: 13 min 44 s
Description: Poznaj symulację, wytwarzanie i charakterystykę absorberów metamateriałowych THz z wykorzystaniem spektroskopii FTIR. Urządzenia osiągają ponad 80% absorpcji przy szczytach rezonansowych, znajdując zastosowanie w obrazowaniu i spektroskopii terahercowej.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca jest wspierana przez grant Rady ds. Badań Inżynieryjnych i Fizycznych numer EP/I017461/1. Pragniemy również wyrazić uznanie dla wkładu, jaki wniósł personel techniczny Centrum Nanofabrykacji Jamesa Watta.

1. Symulacja jednopasmowego absorbera metamateriału THz
 Widok 3D konfiguracji symulacji jest pokazany na rysunku 2.
 <ol>
 <li>Lumerical FDTD służy do optymalizacji charakterystyki transmisji, odbicia i absorpcji absorbera metamateriału THz. Wszystkie jednostki podane są w μm.</li>
 <li>Zdefiniuj właściwości materiału poliimidowego THz, klikając lewym przyciskiem myszy Materiały, Dodaj materiał (n,k) i wprowadzając 1.68 jako n i 0.06 jako k. Kliknij dwukrotnie lewym przyciskiem myszy "nowy materiał 1" i zmień jego nazwę na "poliimid". Należy pamiętać, że jeśli dostępne są teoretyczne lub eksperymentalne dane dotyczące indeksu załamania światła, można "dodać próbkowane dane" w celu zdefiniowania właściwości materiału.</li>
 <li>Narysuj geometrię urządzenia, zaczynając od metalowej płaszczyzny uziemienia o grubości 0,2 μm. W zakładce struktury wybierz prostokąt i edytuj właściwości, naciskając e. Wprowadź "płaszczyznę uziemienia" w oknie nazwy, (0,0,0.1) jako współrzędne środka konstrukcji i (31,31,0.2) jako obszar przęsła. Przejdź do zakładki materiału i wybierz Idealny przewodnik elektryczny (PEC). Powtórz tę czynność, aby zdefiniować poliimidową warstwę dielektryczną o grubości 3 μm, wpisując "poliimid" w oknie nazwy, (0,0,1.7) jako współrzędne środkowe i (31,31,3) jako przęsło. Na koniec zdefiniuj elektryczny rezonator pierścieniowy o grubości 0,2 μm, rysując dwa prostokątne obszary idealnego przewodnika elektrycznego (PEC) o nazwach "ERR arm1" i "ERR arm2" o tych samych współrzędnych środkowych (0,0,3.3), ale różnych obszarach rozpiętości odpowiednio (10,26,0.2) i (26,10,0.2).</li>
 <li>Dodaj region symulacji, klikając lewym przyciskiem myszy Symulacja i naciśnij e, aby edytować właściwości. W zakładce ogólne wprowadź 20 psec jako czas symulacji. Na karcie geometrii wybierz (0,0,0) jako współrzędne środka i (30,30,200) jako regiony przęsła. Na karcie ustawień siatki wybierz dokładność siatki równą 3 i pozostaw pozostałe ustawienia domyślne bez zmian. Ustaw warunki brzegowe symulacji w zakładce warunki brzegowe, wybierając "Antysymetryczny" dla x min bc i x max bc, "symetryczny" dla y min bc i y max bc oraz "PML" dla z min bc i z max bc (musi być zaznaczona opcja "zezwalaj na symetrię na wszystkich granicach"). Dołącz region zastąpienia siatki, klikając ponownie lewym przyciskiem myszy Symulacja i edytuj, naciskając e. W zakładce Ogólne wpisz 0,5 μm dla nadpisania dx i dy oraz 0,05 μm dla nadpisania dz. W zakładce geometria wprowadź współrzędne środkowe (0,0,1.7) oraz obszary rozpiętości (30,30,3.8). Należy pamiętać, że mniejszy rozmiar siatki, np. dx, dy 0,1 μm, zwiększy dokładność symulacji, choć odbędzie się to kosztem znacznie zwiększonej pamięci procesora i czasu symulacji. Najlepiej jest symulować przy użyciu oczek o dużym rozmiarze oczek, aż do uzyskania struktury o pożądanych właściwościach, a następnie ponownie symulować przy użyciu mniejszego rozmiaru siatki.</li>
 <li>Zdefiniuj typ źródła, klikając lewym przyciskiem myszy strzałkę obok źródeł i wybierając falę płaską. Naciśnij e, aby edytować właściwości źródła i na karcie ogólne zmień kierunek na wstecz. W zakładce geometria wprowadź współrzędne środkowe (0,0,90) i (35,35,0) dla obszaru przęsła. Należy pamiętać, że nie można modyfikować zakresu z. Ustaw minimalną i maksymalną częstotliwość symulacji w zakładce częstotliwość/długość fali. Wybierz minimum 1 THz i maksimum 4 THz i upewnij się, że impuls na wykresie sygnału w funkcji czasu w prawym dolnym rogu okna zanika do zera na długo przed 20 psec.</li>
 <li>Kliknij lewym przyciskiem myszy strzałkę obok opcji Monitory i wybierz profil pola w dziedzinie częstotliwości. Naciśnij e, aby edytować właściwości monitora i wprowadź "r95" w oknie nazwy monitora. W zakładce geometria wprowadź współrzędne środkowe (0,0,95) i obszar przęsła (30,30,0). Powtórz i utwórz drugi monitor profilu pola w dziedzinie częstotliwości o nazwie "t95" ze współrzędnymi środkowymi (0,0,-95) i zakresami (30,30,0). Kliknij lewym przyciskiem myszy strzałkę obok opcji Monitory i wybierz właściwości globalne. W zakładce profil częstotliwości/mocy wprowadź 100 w oknie punktów częstotliwości. Rysunek 2 przedstawia widok perspektywiczny wyświetlany w Lumerical po wykonaniu kroków 1.1-1.6. Sprawdź, czy wymagania dotyczące pamięci są kompatybilne z Twoim komputerem, klikając lewym przyciskiem myszy strzałkę obok ikony Sprawdź na górnym pasku narzędzi i wybierając opcję Sprawdź wymagania dotyczące pamięci symulacji. Zapisz plik, nadając mu odpowiednią nazwę, taką jak "Jove.sim".</li>
 <li>Uruchom symulację, klikając lewym przyciskiem myszy ikonę Uruchom.</li>
 <li>Po zakończeniu symulacji wprowadź następujące informacje w oknie monitu skryptu. Zwróć uwagę, że można również wprowadzić następujący tekst w edytorze tekstu i zapisać plik jako plik .lsf. Skrypt można następnie uruchomić, klikając lewym przyciskiem myszy strzałkę obok opcji Uruchom, wybierając skrypt, a następnie lokalizując plik skryptu zapisany na komputerze. Zwróć uwagę, że symbol # oznacza comment. 
</li>
 </ol>

 load("Jove_sim"); # wczytuje plik symulacji 
f = getdata("r95","f"); # Pobiera dane o odbiciu i częstotliwości z monitora R95 
R = skrzynia biegów("r95"); # definiuje R jako macierz zawierającą dane odbicia 
A = 1-R; # oblicza absorpcję 
fthz=f/1e12; # konwertuje częstotliwość na THz 
wykres(fthz,A,R,"Częstotliwość(THz)","Absorpcja","Odbicie"); # wykreśl dane na jednym wykresie 
legend("Absorpcja","Odbicie"); 
filename = "Jove_sim.csv"; # Eksportuj dane do Excela Import 
rm(nazwa pliku); # usuń plik, jeśli już istnieje 
lambda = c/f; # konwertuje częstotliwość na długość fali 
for(i=1:długość(lambda)) { 
   write(nazwa_pliku,liczba2str(f(i)) + "," + 
 num2str(fthz(i)) + "," + 
 num2str(R(i)) + "," +
 num2str(A(i)) + "," ); 
} # wyprowadza plik .csv w formacie kolumnowym częstotliwości, odbicia i absorpcji
2. Produkcja jednopasmowego absorbera metamateriału THz
 Rysunek 3 pokazuje najważniejsze etapy produkcji.
 <ol>
 <li>Oczyścić kawałek krzemu o wymiarach 15 mm na 15 mm w sekwencyjnych roztworach ciepłego (50 °C) opticlearu, acetonu i izopropanolu za pomocą mieszania ultradźwiękowego po wstępnym podgrzaniu zlewki zawierającej rozpuszczalnik przez 10 minut. Należy pamiętać, że protokół ten może być również używany do wytwarzania kilku urządzeń na płytce o średnicy 4 cali.</li>
 <li>Odparować dwuwarstwę metalu o długości fali 20 nm/100 nm Ti/Au na powierzchnię 15 mm na 15 mm za pomocą parownika wiązki elektronów Plassys 450 MEB (rysunek 3, krok 1). Należy pamiętać, że grubość metalu musi być większa niż głębokość skóry przy żądanej częstotliwości roboczej.</li>
 <li>Oczyść próbkę zgodnie z wcześniejszym opisem w sekcji 2.1</li>
 <li>Nanieś primer VM651 na próbkę za pomocą pipety i pozostaw na 20 sekund do odpoczęcia. Wirować próbkę z prędkością 4 000 obr./min przez 5 sekund, a następnie piec na kontaktowej płycie grzejnej w temperaturze 120 °C przez 60 sekund.</li>
 <li>Wyjmij poliimid Dupont PI2545 z zamrażarki. Odczekaj 20 minut, aż butelka osiągnie temperaturę pokojową. Jest to niezbędne, ponieważ otwarcie butelki bezpośrednio po wyjęciu z zamrażarki spowoduje kondensację wilgoci wewnątrz butelki i pogorszenie właściwości folii poliimidowej. Dozuj PI2545 na próbkę za pomocą pipety i odczekaj 20 sekund, aż się rozluźni. Wirować próbkę przy użyciu 2-stopniowej procedury wirowania z następującymi ustawieniami - (i) końcowa prędkość wirowania 500 obr./min, przyspieszenie 100 obr./min, czas końcowego wirowania 5 sek. (ii) końcowa prędkość wirowania 6 000 obr./min, przyspieszenie 500 obr./min-1, czas końcowego wirowania 60 sek. Piecz próbkę na kontaktowej płycie grzejnej w temperaturze 140 °C przez 5 minut (Rysunek 3, Krok 2). Jeśli wymagana jest grubsza folia poliimidowa, należy albo odwirować wiele warstw, albo zmniejszyć końcową prędkość wirowania. Aby uzyskać grubość warstwy poliimidowej 3 μm przy minimalnym ściegu krawędziowym, trzy warstwy PI2545 są przędzone przy użyciu powyższego protokołu.</li>
 <li>Utwardzać poliimid na kontaktowej płycie grzejnej w temperaturze 220 °C przez 10 minut. Po tej procedurze utwardzania PI2545 będzie nieprzepuszczalny dla większości rozpuszczalników i kwasów i można go usunąć tylko za pomocą plazmy tlenowej. PI2545 można nakręcić na atrapę silikonu, utwardzić jak powyżej, a grubość folii zmierzyć poprzez zarysowanie poliimidu i użycie profilometru powierzchni DEKTAK do pomiaru wysokości stopnia.</li>
 <li>Osadź 15% 2010 poli(metakrylan metylu), znany jako PMMA, na próbce. Wirować z prędkością 5 000 obr./min przez 60 sekund i piec w piecu konwekcyjnym w temperaturze 180 °C przez 30 minut. Przed pieczeniem usuń nadmiar rezystu, który wkradł się na tylną stronę próbki, za pomocą acetonu. Wyjąć próbkę z pieca i pozostawić do ostygnięcia do temperatury pokojowej (~5 min). Nanieś 4% 2041 PMMA na próbkę, wiruj z prędkością 5 000 obr./min przez 60 sekund i piecz w piecu konwekcyjnym w temperaturze 180 °C przez 60 minut (Rysunek 3, krok 3). Usuń nadmiar rezystu, który wkradł się na tylną stronę próbki, za pomocą acetonu przed pieczeniem.</li>
 <li>Napisz żądane zadanie na nagrywarce wiązki elektronów Vistec VB6 przy użyciu dawki 450 μC/cm2. Plik zadania został zaprojektowany w Tanner L-Edit, podzielony na wielokąty przez Layout Beamer i ostatecznie przesłany do programu Beam Writer za pomocą oprogramowania BELLE opartego na Javie.</li>
 <li>Badać próbkę w roztworze 1:1 MIBK:IPA w temperaturze 23 °C przez 60 sekund (rysunek 3, krok 4). Wypłukać w zlewce z izopropanolem. Sprawdź wierność wzoru w mikroskopie optycznym. Jeśli cechy są słabo rozdzielcze, usuń rezyst w opticlear, acetonie i izopropanolu i zacznij od nowa od 2,2.</li>
 <li>Oceń próbkę za pomocąO2 za pomocą ashera baryłkowego Gala Plasmaprep5 przez 1 minutę przy 0,1 mbar i mocy RF 50 W. Odparować 20 nm Ti i 150 nm Au za pomocą parownika wiązki elektronów Plassys 450 MEB (rysunek 3, krok 5).</li>
 <li>Włożyć próbkę do zlewki z ciepłym acetonem i umieścić zlewkę w gorącej łaźni wodnej o temperaturze 50 °C. Po 4 godzinach wyjąć próbkę z łaźni wodnej i za pomocą pipety odessać trochę ciepłego acetonu i obficie spryskać próbkę (Rysunek 3, krok 6). Sprawdź próbkę na oko, aby sprawdzić, czy metal unosi się z obszarów, w których obecny był PMMA. Jeśli start postępuje powoli, umieść zlewkę w ultradźwiękowej łaźni wodnej na 2 minuty. Sprawdź próbkę pod mikroskopem optycznym.</li>
 <li>Protokół opisuje wytwarzanie jednopasmowego absorbera THz, jednak wielopoziomowe dwupasmowe i szerokopasmowe absorbery można wytwarzać, powtarzając kroki 2.3-2.11 i układając kilka krzyżówek na warstwach poliimidu.</li>
 </ol>
 3. Charakterystyka jednopasmowego absorbera metamateriału THz
 Rysunek 4 pokazuje podstawowy układ instrumentu FTIR.
 <ol>
 <li>Włączyć dopływ azotu do spektrometru IFS 66V/S Fourier Transform Infra Red (FTIR). Naciśnij przycisk "FIR" z przodu jednostki sterującej spektrometru, aby włączyć lampę łuku Hg. Ustabilizowanie mocy lampy zajmuje około 15 minut. Włóż wielowarstwowy rozdzielacz wiązki 6 μm do odpowiedniego gniazda w zespole interferometru.</li>
 <li>Odpowietrzyć komorę próbki spektrometru i włożyć jednostkę refleksyjną PIKE 30 °. Umieść otwór 4 mm na górze otworu jednostki odbicia, a na nim umieść złote lustro. Apertura 4 mm określa obszar próbki, który będzie badany, podczas gdy złote lustro jest niezbędne do wykonania pomiaru tła.</li>
 <li>Opróżnij komorę na próbkę i poczekaj, aż ciśnienie spadnie do 5 mbar. Spektrometr może pracować w środowisku z oczyszczonym azotem, jednak rozmiar sygnału zwykle spada do mniej niż 20% w porównaniu z próżnią.</li>
 <li>Uruchom oprogramowanie OPUS i załaduj plik konfiguracyjny (konfiguracja podczas instalacji urządzenia) do wykonywania pomiarów w zakresie od 30 cm-1 do 300 cm-1 (1-9THz). Plik ten ustawia wiele parametrów spektrometru, takich jak prędkość skanera, apertura źródła, typ źródła, metoda zbierania danych i tryb wykonywania transformaty Fouriera. Upewnij się, że dioda LED z przodu komory detektora na zielono, wskazując, że skaner działa. Sprawdź, czy kształt interferogramu jest zgodny z oczekiwaniami.</li>
 <li>Uruchom 100 skanów w tle, aby uzyskać widmo tła.</li>
 <li>Przewietrzyć komorę na próbkę, zdjąć lusterko i umieścić próbkę stroną zadrukowaną do dołu na otworze. Upewnij się, że środek próbki znajduje się pośrodku otworu. Opróżnić komorę na próbkę.</li>
 <li>Uruchom 1 000 skanów próbek, aby uzyskać widmo próbki. Widmo próbki zostanie porównane z referencyjnym widmem tła i końcowym widmem odbicia otrzymanej próbki. Należy pamiętać, że jeśli sygnał docierający do detektora jest niski, może być wymagana większa liczba skanów próbek w celu zmniejszenia szumu (np. 10 000 skanów). Należy wykonać powtórne skanowanie próbek, aby upewnić się, że zmierzone dane są wiarygodne i spójne.</li>
 <li>Dane z zakończonego skanowania mogą zostać przekonwertowane na plik tekstowy i analizowane w trybie offline. Ciągła płaszczyzna uziemienia próbki oznacza, że nie ma transmisji, ergo widmo absorpcyjne można znaleźć, odejmując odbicie od 1.</li>
 </ol>

<ol><li>Pendry, J. B., Holden, A. J., Robbins, D. J., Stewart, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetism+from+conductors+and+enhanced+nonlinear+phenomena%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Trans.+Microw.+Theory%22%5BJournal%5D)">Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena.</a> IEEE Trans. Microw. Theory. 47, 2075-2084 (1999).</li>
<li>Pendry, J. B., Holden, A. J., Robbins, D. J., Stewart, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetism+from+conductors+and+enhanced+nonlinear+phenomena%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Microw+Theory%22%5BJournal%5D)">Magnetism from conductors and enhanced nonlinear phenomena.</a> IEEE Microw Theory. 47, 2075-2084 (1999).</li>
<li>Smith, D. R., Padilla, W. J., Vier, D. C., Nemat-Nasser, S. C., Schultz, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Composite+medium+with+simultaneously+negative+permeability+and+permittivity%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Composite medium with simultaneously negative permeability and permittivity.</a> Phys. Rev. Lett. 84, 4184-4187 (2000).</li>
<li>Dolling, G., Wegener, M., Linden, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Realization+of+a+three-functional-layer+negative-index+photonic+metamaterial%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Realization of a three-functional-layer negative-index photonic metamaterial.</a> Opt. Lett. 32, 551-553 (2007).</li>
<li>Zhang, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+demonstration+of+near-infrared+negative-index+metamaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Experimental demonstration of near-infrared negative-index metamaterials.</a> Phys. Rev. Lett. 95, 137404(2005).</li>
<li>Linden, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+response+of+metamaterials+at+100+terahertz%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Magnetic response of metamaterials at 100 terahertz.</a> Science. 306, 1351-1353 (2004).</li>
<li>Landy, N. I., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design%2C+theory%2C+and+measurement+of+a+polarization-insensitive+absorber+for+terahertz+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Design, theory, and measurement of a polarization-insensitive absorber for terahertz imaging.</a> Phys. Rev. B. 79, 125104-12 (2009).</li>
<li>Gokkavas, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+demonstration+of+a+left-handed+metamaterial+operating+at+100+GHz%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Experimental demonstration of a left-handed metamaterial operating at 100 GHz.</a> Phys. Rev. B. 73, 193103(2006).</li>
<li>Smith, D. R., Kroll, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Negative+refractive+index+in+left-handed+materials%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Negative refractive index in left-handed materials.</a> Phys. Rev. Lett. 85, 2933-2936 (2000).</li>
<li>Wiltshire, M. C. K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microstructured+magnetic+materials+for+RF+flux+guides+in+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Microstructured magnetic materials for RF flux guides in magnetic resonance imaging.</a> Science. 291, 849-851 (2001).</li>
<li>Pendry, J. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Negative+refraction+makes+a+perfect+lens%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Negative refraction makes a perfect lens.</a> Phys. Rev. Lett. 85, 3966-3969 (2000).</li>
<li>Kabashin, A. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Plasmonic+nanorod+metamaterials+for+biosensing%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Mater%22%5BJournal%5D)">Plasmonic nanorod metamaterials for biosensing.</a> Nat. Mater. 8, 867-871 (2009).</li>
<li>Dolling, G., Enkrich, C., Wegener, M., Soukoulis, C. M., Linden, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Low-loss+negative-index+metamaterial+at+telecommunication+wavelengths%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Low-loss negative-index metamaterial at telecommunication wavelengths.</a> Opt. Lett. 31, 1800-1802 (2006).</li>
<li>Schurig, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Metamaterial+electromagnetic+cloak+at+microwave+frequencies%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Metamaterial electromagnetic cloak at microwave frequencies.</a> Science. 314, 977-980 (2006).</li>
<li>Chen, H. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Experimental+demonstration+of+frequency-agile+terahertz+metamaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Photonics%22%5BJournal%5D)">Experimental demonstration of frequency-agile terahertz metamaterials.</a> Nat. Photonics. 2, 295-298 (2008).</li>
<li>Ma, Y., Khalid, A., Saha, S. C., Grant, J. P., Cumming, D. R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((THz+band+pass+filter+on+plastic+substrates+and+its+application+on+biological+sensing%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Photonics+Society+Winter+Topicals+Meeting+Series%22%5BJournal%5D)">THz band pass filter on plastic substrates and its application on biological sensing.</a> IEEE Photonics Society Winter Topicals Meeting Series. , 50-51 (2010).</li>
<li>Grant, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polarization+insensitive+terahertz+metamaterial+absorber%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Polarization insensitive terahertz metamaterial absorber.</a> Opt. Lett. 36, 1524-1526 (2011).</li>
<li>Ma, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+terahertz+polarization+insensitive+dual+band+metamaterial+absorber%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">A terahertz polarization insensitive dual band metamaterial absorber.</a> Opt. Lett. 36, 945-947 (2011).</li>
<li>Grant, J., Ma, Y., Saha, S., Khalid, A., Cumming, D. R. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Polarization+insensitive%2C+broadband+terahertz+metamaterial+absorber%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Lett%22%5BJournal%5D)">Polarization insensitive, broadband terahertz metamaterial absorber.</a> Opt. Lett. 36, 3476-3478 (2011).</li>
<li>Tonouchi, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cutting-edge+terahertz+technology%5BTitle%5D)+AND+%22Nat.+Photon%22%5BJournal%5D)">Cutting-edge terahertz technology.</a> Nat. Photon. 1, 97-105 (2007).</li>
<li>D. Schurig, J. J. M., Justice, B. J., Cummer, S. A., Pendry, J. B., Starr, A. F., Smith, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Microwave+Cloaking+Realized%5BTitle%5D)+AND+%22Science%22%5BJournal%5D)">Microwave Cloaking Realized.</a> Science. 314, 889(2006).</li>
<li>Padilla, W. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrically+resonant+terahertz+metamaterials%3A+Theoretical+and+experimental+investigations%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+B%22%5BJournal%5D)">Electrically resonant terahertz metamaterials: Theoretical and experimental investigations.</a> Phys. Rev. B. 75, 041102(2007).</li>
<li>Smith, D. R., Vier, D. C., Koschny, T., Soukoulis, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electromagnetic+parameter+retrieval+from+inhomogeneous+metamaterials%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+E%22%5BJournal%5D)">Electromagnetic parameter retrieval from inhomogeneous metamaterials.</a> Phys. Rev. E. 71, (2005).</li>
<li>Landy, N. I., Sajuyigbe, S., Mock, J. J., Smith, D. R., Padilla, W. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Perfect+metamaterial+absorber%5BTitle%5D)+AND+%22Phys.+Rev.+Lett%22%5BJournal%5D)">Perfect metamaterial absorber.</a> Phys. Rev. Lett. 100, 207402(2008).</li>
<li>Hao, J. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((High+performance+optical+absorber+based+on+a+plasmonic+metamaterial%5BTitle%5D)+AND+%22Appl.+Phys.+Lett%22%5BJournal%5D)">High performance optical absorber based on a plasmonic metamaterial.</a> Appl. Phys. Lett. 96, 251104(2010).</li>
<li>Chen, H. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Interference+theory+of+metamaterial+perfect+absorbers%5BTitle%5D)+AND+%22Opt.+Express%22%5BJournal%5D)">Interference theory of metamaterial perfect absorbers.</a> Opt. Express. 20, 7165-7172 (2012).</li>
<li>Lee, A. W. M., Hu, Q. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Real-time%2C+continuous-wave+terahertz+imaging+by+use+of+a+microbolometer+focal-plane+array%5BTitle%5D)+AND+%22Optics+Letters%22%5BJournal%5D)">Real-time, continuous-wave terahertz imaging by use of a microbolometer focal-plane array.</a> Optics Letters. 30, 2563-2565 (2005).</li>
<li>Thermo Nicolet Corporation. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=%22An+Introduction+to+Fourier+Transform+Infared+Spectroscopy%22">An Introduction to Fourier Transform Infared Spectroscopy</a>. , (2001).</li>
</ol>

Nie stwierdzono konfliktu interesów.

Protokół ten opisuje symulację, wytwarzanie i charakterystykę absorberów metamateriałów THz. Istotne jest, aby takie struktury o długości poniżej długości fali były dokładnie symulowane, zanim jakikolwiek wysiłek zostanie zaangażowany w kosztowne procedury produkcyjne. Lumeryczne symulacje FDTD dostarczają informacji nie tylko o widmie absorpcji MM, ale także o lokalizacji absorpcji, co jest niezbędną wiedzą pomocną w umieszczeniu przetwornika i uzyskaniu maksymalnej odpowiedzi. Ponadto algorytm optymalizacyjny w Lumeric...

Ten protokół opisuje symulację, produkcję i charakterystykę jednopasmowych i szerokopasmowych absorberów THz MM. Urządzenie, pokazane na rysunku 1, składa się z metalowego krzyża i warstwy dielektrycznej na metalowej płaszczyźnie uziemienia. Struktura w kształcie krzyża jest przykładem elektrycznego rezonatora pierścieniowego (ERR)20,21 i silnie sprzęga się z jednorodnymi polami elektrycznymi, ale nieistotnie z polem magnetycznym. Poprzez sparowanie ERR z płaszczyzną uziemienia, składowa magnetyczna padającej fali THz indukuje prąd w sekcjach ERR, które są równoległe do kierunku pola E. Odpowiedź elektryczna i magnetyczna może być następnie dostrojona niezależnie, a impedancja konstrukcji dopasowana do wolnej przestrzeni poprzez zmianę geometrii ERR i odległości między dwoma metalowymi elementami. Jak pokazano na rysunku 1(d), symetria struktury powoduje niewrażliwą na polaryzację odpowiedź absorpcyjną.

<table><tbody><tr><td>Lumerical FDTD</td><td>Lumerical</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Silicon wafel</td><td>Technologie</td><td></td> IDB <td>Jednostronnie polerowany</td></tr><tr><td>parownik Plassys 450 MEB</td><td>Plassys Bestek</td><td></td><td></td></tr><tr><td>VM651 Primer</td><td>Dupont</td><td></td><td></td></tr><tr><td>PI2545</td><td>Dupont</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Metyloizobutyl Keton</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Isopropanol</td><td>Sigma-Aldrich</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Plasmaprep5 barrel Asher</td><td>Gala Instrumente</td><td></td><td></td></tr><tr><td>VB6 UHR EWF beam writer</td><td>Vistec</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Tanner L-Edit</td><td>Tanner Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Układ Beamer</td><td>GenISys Inc.</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Polimetakrylan metylu (PMMA)</td><td>Sigma-Aldrich</td><td>293261 Sigma-Aldrich</td><td></td></tr><tr><td>IFV 66v/s FTIR</td> Jednostka refleksyjna <td>Bruker</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Pike 30spec</td><td>Lampa łukowa Pike Technologies</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Hg</td> Lustro <td>Bruker</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Au</td><td>Thor Labs</td><td>PF05-03-M01</td><td></td></tr><tr><td>Mikroskop optyczny Leica INM20</td><td>Leica microsystems</td><td></td><td></td></tr><tr><td>6 mm Mylar Beamsplitter</td><td>Bruker</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

symulacja, wytwarzanie i charakterystyka absorberów metamateriałowych thz

Simulation, Fabrication and Characterization of THz Metamaterial Absorbers

Metamateriały (MM), sztuczne materiały zaprojektowane tak, aby miały właściwości, które mogą nie być spotykane w naturze, były szeroko badane od czasu pierwszej teoretycznej1 i eksperymentalnej demonstracji2 ich unikalnych właściwości. MM mogą zapewniać wysoce kontrolowaną odpowiedź elektromagnetyczną i do tej pory zostały wykazane w każdym technologicznie istotnym zakresie spektralnym, w tym w pasmach optycznych3, bliskiej podczerwieni4, średniej podczerwieni5, THz6, fal milimetrowych7, mikrofal8 i pasm radiowych9. Zastosowania obejmują doskonałe soczewki10, czujniki11, telekomunikację12, peleryny niewidki13 i filtry14,15. Niedawno opracowaliśmy jednopasmowe16-, dwuzakresowe17 i szerokopasmowe 18-pasmowe urządzenia absorbujące metamateriał18 THz, zdolne do absorpcji większej niż 80% w szczycie rezonansowym. Koncepcja absorbera MM jest szczególnie ważna w przypadku częstotliwości THz, gdzie trudno jest znaleźć silne selektywne częstotliwościowo absorbery THz19. W naszym absorberze MM promieniowanie THz jest pochłaniane w grubości ~ λ/20, pokonując ograniczenie grubości tradycyjnych absorberów o ćwierć długości fali. Absorbery MM naturalnie nadają się do zastosowań związanych z wykrywaniem THz, takich jak czujniki termiczne, a jeśli są zintegrowane z odpowiednimi źródłami THz (np. QCL), mogą prowadzić do powstania kompaktowych, bardzo czułych, tanich systemów obrazowania THz w czasie rzeczywistym.

Rycina 5(a) przedstawia eksperymentalnie uzyskane i symulowane widma absorpcji dla absorbenta MM z dielektrycznym przekładką z poliimidu o grubości 3,1 μm. Ta struktura MM ma okres powtarzalności 27 μm i wymiary K = 26 μm, L = 20 μm, M = 10 μm oraz N = 5 μm. Pomiary eksperymentalne przeprowadzono również na próbkach bez warstwy ERR, aby potwierdzić, że absorpcja wynika ze struktury MM, a nie z dielektryka. Próbka z poliimidu o grubości 7,5 μm bez struktury ERR wykazuje maksymalną absorpcję na poziomie 5%...

Ten protokół opisuje symulację, wytwarzanie i charakterystykę absorberów metamateriałów THz. Takie absorbery, sprzężone z odpowiednim czujnikiem, mają zastosowanie w obrazowaniu i spektroskopii THz.

Symulacja, wytwarzanie i charakterystyka absorberów metamateriałowych THz

Metamaterials (MM),  artificial materials engineered to have properties that may not be found in  nature, have been widely explored since the first ...

Ogólnym celem tej procedury jest symulacja, wytworzenie i scharakteryzowanie struktury absorbera metamateriału terahercowego. Po pierwsze, należy przeprowadzić symulacje, aby ustalić optymalną konstrukcję absorbera metamateriału. Następnie wyprodukuj ten zoptymalizowany projekt.Następnie oceń eksperymentalną wydajność absorbera za pomocą spektroskopii w podczerwieni z transformacją Fouriera. Powstałe w ten sposób jednopasmowe, dwuzakresowe i szerokopasmowe urządzenia absorbujące metamateriał ertz są zdolne do absorpcji większej niż 80% w szczycie rezonansowym. A w połączeniu z odpowiednim czujnikiem mają zastosowanie w obrazowaniu ertz i spektroskopii.Technologia, nad którą pracujemy, umożliwi nam tworzenie małych, przenośnych systemów obrazowania terahercowego, które będą ręczne dzięki pracy nad technologiami metamateriałowymi, które mamy nadzieję zintegrować z czujnikami, takimi jak barometry, mamy nadzieję, że będziemy w stanie osiągnąć urządzenia o dużej prędkości i wysokiej czułości. Implikacje tej techniki rozciągają się w kierunku szybkiego projektowania, symulacji, wytwarzania i charakteryzowania prototypowych terahercowych urządzeń metamaterialnych. Ta metoda nie tylko pokazuje, jak wytworzyć absorber metamateriałów telemedycznych, który może być również zastosowany do projektowania i wytwarzania innych urządzeń i komponentów metamaterialnych, takich jak filtry, modulatory, doskonałe soczewki i peleryny niewidki.Postępuj zgodnie z sekcją symulacji w protokole artykułu w czasopiśmie, aby zaprojektować absorber metamateriałowy o pożądanej charakterystyce widma absorpcji. Oczyść krzem w sekwencyjnych roztworach przezroczystego acetonu optycznego i izopropanolu. Najpierw zanurzyć w rozpuszczalniku w temperaturze 50 stopni Celsjusza na 10 minut, a następnie poddać mieszaniu ultradźwiękowemu.Następnie odparuj metalową dwuwarstwę tytanu i złota na krzem za pomocą parownika wiązki elektronów. Należy pamiętać, że grubość metalu musi być większa niż głębokość skóry przy żądanej częstotliwości roboczej. Po oczyszczeniu w rozpuszczalnikach zgodnie z wcześniejszym opisem, odpipetować VM 651 podkład na próbkę i pozostawić do rozluźnienia na 20 sekund.Następnie obracaj próbkę z prędkością 4 000 obr./min przez pięć sekund i piecz na kontaktowej płycie grzejnej w temperaturze 120 stopni Celsjusza przez 60 sekund. Odpipetować poliamid na próbkę i pozostawić na 20 sekund do rozluźnienia. Pamiętaj, aby po wyjęciu z zamrażarki poliamid osiągnął temperaturę pokojową.Ma to na celu utrzymanie właściwości wypełnienia w czasie. Najpierw wiruj próbkę z prędkością 500 obr./min przez pięć sekund z przyspieszeniem 100 obr./min do ujemnej i zwiększaj do 6 000 obr./min z przyspieszeniem 500 obr./min do ujemnej przez 60 sekund. Następnie piecz próbkę na kontaktowej płycie grzejnej w temperaturze 140 stopni Celsjusza przez pięć minut.Aby uzyskać grubszą folię poliamidową, należy odwirować wiele warstw lub zmniejszyć końcową prędkość wirowania. Utwardź poliamid na kontaktowej płycie grzejnej w temperaturze 220 stopni Celsjusza przez 10 minut. Następnie umieść 15%2010 PMMA na próbce wirującej przy 5 000 obr./min na 60 sekund.Usunąć nadmiar rezystu, który wkradł się na tylną stronę próbki za pomocą acetonu. Następnie piecz w piecu konwekcyjnym w temperaturze 180 stopni Celsjusza przez 30 minut. Gdy próbka ostygnie do temperatury pokojowej, nałóż 4% 2041 PMMA na próbkę, odwiruj i upiecz, jak pokazano wcześniej.Teraz zaprojektuj plik zadania w Tanner L. Edytuj podział na wielokąty według układu Beamer. I na koniec prześlij do programu do zapisywania wiązki za pomocą oprogramowania dzwonkowego opartego na Javie. Napisz żądaną pracę, używając dawki 450 mikrocurie centymetrów kwadratowych na jeźdźcu wiązki elektronów VB.Następnie należy rozpatrywać próbkę w roztworze jeden do jednego MIBK do IPA w temperaturze 23 stopni Celsjusza przez 60 sekund. Spłukać w izopropanolu. Następnie sprawdź wierność wzoru pod mikroskopem optycznym.Jeśli cechy są słabo rozdzielcze, usuń odporny optyczny aceton i izopropanol i zacznij od nowa. Usuń szumowiny z tlenem za pomocą gali, plazmowego płuczka beczkowego, a następnie odparuj 20 nanometrów tytanu i 150 nanometrów złota za pomocą parownika wiązki elektronów. Włożyć próbkę do zlewki z ciepłym acetonem i podgrzewać do 50 stopni Celsjusza w łaźni wodnej przez cztery godziny za pomocą pipety.Umyj próbkę obficie ciepłym acetonem. Teraz należy sprawdzić próbkę na oko, czy metal nie oderwał się od obszarów, w których obecny był PMMA. Jeśli start postępuje powoli, umieść zlewkę w ultradźwiękowej łaźni wodnej na dwie minuty.Na koniec sprawdź próbkę pod mikroskopem optycznym. Włącz dopływ azotu do spektrometru Fouriera, transformuj podczerwień. Naciśnij przycisk FIR z przodu jednostki sterującej spektrometru, aby włączyć lampę łuku rtęciowego.Włóż wielowarstwowy rozdzielacz wiązki o grubości sześciu mikronów do odpowiedniego gniazda w zespole interferometru. Następnie odpowietrzyć komorę na próbkę spektrometru i włożyć jednostkę odbicia szczupaka 30 stopni. Umieść siedmiomilimetrowy otwór na górze otworu jednostki odbicia, a na nim umieść złote lustro.Teraz opróżnij komorę próbki do ciśnienia pięciu milibarów. Uruchom oprogramowanie opus i załaduj plik konfiguracyjny do wykonywania pomiarów w zakresie od 30 do 300 centymetrów odwrotnych. I upewnij się, że dioda LED z przodu komory detektora na zielono, wskazując, że skaner działa.Sprawdź, czy kształt interferogramu jest zgodny z oczekiwaniami. Uruchom 100 skanów w tle, aby uzyskać widmo tła. Przewietrzyć komorę na próbkę, zdjąć lusterko i umieścić próbkę ekranem do dołu na otworze.Upewnij się, że środek próbki znajduje się pośrodku otworu, a następnie opróżnij komorę próbki. Następnie uruchom 1000 skanów próbek, aby uzyskać widmo próbki. Oprogramowanie automatycznie porównuje widmo próbki z tłem, a na ekranie wyświetlane jest rzeczywiste widmo odbicia próbki.Rysunki te pokazują widma absorpcyjne dla absorberów metamateriałowych o różnych grubościach przekładek dielektrycznych. Próbka poliamidu o grubości 7,5 mikrona bez struktury rezonatora z pierścieniem elektrycznym ma maksymalną absorpcję 5% w całym zakresie częstotliwości. Dane eksperymentalne wskazują na szczyt rezonansowy przy 2,12 teraherca i 77% wielkości absorpcji.Wynik ten jest doskonale zgodny z symulowanym maksimum absorpcji wynoszącym 81% przy 2,12 teraherca. W tym przypadku dane są generowane z absorberów MM o tej samej geometrii ERR dla różnych grubości poliamidu w zakresie od jednego do 7,5 mikrona oraz dla absorbera, w którym dielektrykiem są trzy mikrony dwutlenku krzemu. Wraz ze wzrostem grubości poliamidu od jednego mikrona do 3,1 mikrona, absorpcja szczytowa wzrasta.Jednak przy grubościach poliamidu większych niż 3,1 mikrona następuje nieznaczne zmniejszenie szczytowej wartości absorpcji. Wyraźne przesunięcie ku czerwieni o 0,25 teraherca obserwuje się wraz ze wzrostem grubości poliamidu z jednego mikrona do 7,5 mikrona. Efektywną przenikalność elektryczną i przepuszczalność można uzyskać z symulowanych danych poprzez odwrócenie parametrów S, jak pokazano tutaj dla symulowanego absorbera MM z przekładką poliamidową o grubości 3,1 mikrona.Rzeczywiste części optycznej Konstancji krzyżują się blisko zera, co jest warunkiem wymaganym dla zerowego odbicia przy częstotliwości maksymalnej absorpcji. Istnieje szczyt wyimaginowanego składnika przepuszczalności, co sugeruje wysoką absorpcję. Erl. FDTD może być również stosowany do ustalenia lokalizacji absorpcji w strukturze MM.Wykresy te wyraźnie pokazują, że większość energii jest rozpraszana jako straty omiczne w warstwie ERR i jako straty dielektryczne w pierwszych 500 nanometrach poliamidu. Poniżej tej warstwy kilka zastosowań, takich jak spektroskopia terahercowa, wymaga czujników, które wykazują szerokopasmową absorpcję terahercową. Opracowaliśmy dwie strategie, aby zrealizować taką absorpcję szerokopasmowego.Pierwsza strategia polega na ułożeniu naprzemiennych warstw metalicznych warstw RR i dielektrycznych na ciągłej płaszczyźnie uziemienia w różnych warstwach, krzyżujących się o różnych długościach, obsługujących kilka modów rezonansowych ściśle usytuowanych razem w widmie absorpcyjnym. Dostrajając grubość dielektryka, wielowarstwową strukturę można dopasować impedancyjnie do wolnej przestrzeni przy każdej uzyskanej częstotliwości rezonansowej i absorpcji szerokopasmowej. Następnie stosuje się standardowy proces rejestracji wiązki elektronów, aby w ciągu sekundy wyrównać RS jeden na drugim. Strategia.Cztery litery R zawarte w czterokolorowym super pikselu są zaprojektowane na jednej warstwie dielektrycznej. Takie urządzenie jest znacznie prostsze do wykonania niż wielowarstwowy absorber. Wykres ten przedstawia widmo absorpcji i symulowane dane dla wielowarstwowego absorbera mm o wskazanych wymiarach.Struktura jednowarstwowa ma pojedynczy pik rezonansowy o częstotliwości 5,42 teraherca, gdzie pochłania się 78% promieniowania EM. W przeciwieństwie do tego, urządzenie trójwarstwowe ma trzy ściśle rozmieszczone piki rezonansowe o szerokim paśmie częstotliwości od 4,08 teraherca do 5,94 teraherca, gdzie absorpcja jest większa niż 60%Aby zrozumieć pochodzenie charakterystyki spektralnej symulowanych rozkładów absorpcji w płaszczyźnie XZ trzech rezonansów, wykreślono je. Rozkłady te wyraźnie pokazują, że każda ERR przyczynia się do absorpcji szerokopasmowej po opanowaniu.Tę technikę można wykonać w mniej niż cztery osiem godzin, jeśli zostanie wykonana prawidłowo. Podczas próby wykonania tej procedury należy pamiętać o metodycznym i konsekwentnym wykonywaniu etapów wytwarzania. Po obejrzeniu tego filmu będziesz miał bardzo dobry przegląd technologii mikro nano produkcji, których używamy, a które umożliwiają nam wytwarzanie szeregu urządzeń i komponentów ertz, w tym absorberów metamateriałów.

simulation-fabrication-characterization-thz-metamaterial

Research

JoVE Journal

Engineering

Inżynieria

Symulacja, produkcja i charakterystyka absorberów metamateriałów THz

Metamateriały w częstotliwościach terahercowych oferują unikalne możliwości, jednak ich wytwarzanie w skali masowej jest trudne. Adaptujemy procedurę wytwarzania mikrostrukturalnych polimerowych światłowodów, aby tanio produkować metamateriały potencjalnie na skalę przemysłową. Wytwarzamy włókna z polimetakrylanu metylu zawierające druty indu o średnicy ~10 μm oddalone od siebie o ~100 μm, które wykazują terahercową odpowiedź plazmonową.

Wytwarzanie metamateriałów przy użyciu metody wyciągania włókien

Niniejszym opisano procedurę implementacji czujnika współczynnika załamania światła dla częstotliwości terahercowych, opartego na geometrii falowodu z równoległymi płytkami z rowkami. Metoda ta pozwala na pomiar współczynnika załamania światła małej objętości cieczy poprzez monitorowanie przesunięcia częstotliwości rezonansowej struktury...

Mikrofluidyczne detekcje w zakresie terahercowym z wykorzystaniem czujnika z falowodem z równoległych płytek

Opisujemy metody projektowania, produkcji i eksperymentalnej charakterystyki plazmonicznych emiterów fotoprzewodzących, które oferują o dwa rzędy wielkości wyższe poziomy mocy terahercowej w porównaniu do konwencjonalnych emiterów fotoprzewodzących.

Projektowanie, wytwarzanie i eksperymentalna charakterystyka plazmonicznych fotoprzewodzących emiterów terahercowych

Nadprzewodzące rezonatory mikrofalowe są interesujące dla wykrywania światła, zastosowań obliczeń kwantowych i charakteryzacji materiałów. W pracy przedstawiono szczegółową procedurę wytwarzania i charakterystyki parametrów rozpraszania nadprzewodzącego rezonatora mikrofalowego.

Wytwarzanie i charakterystyka rezonatorów nadprzewodzących

Przedstawiono protokół projektowania i produkcji nowatorskiego rezonatora z dzielonym pierścieniem (SRR) opartego na nanofilarach.

Wytwarzanie rezonatorów z dzielonym pierścieniem na bazie nanofilarów do rezonansów za pośrednictwem prądu przemieszczenia w metamateriałach terahercowych

Przedstawiono protokół dla projektowania wiązki o stałej i stałej wiązce za pomocą laserowego wibrometru dopplerowskiego (LDV), w tym pomiar strojenia częstotliwości, modyfikację możliwości strojenia oraz unikanie awarii i problemów urządzenia. Wyższość metody LDV nad analizatorem sieci wynika z jej wyższej zdolności modalnej.

Metodologia projektowania i charakteryzacji wydajnych filtrów MEMS o szerokim zakresie

Polimery wytwarzane addytywnie były szeroko stosowane do produkcji elastycznych metamateriałów. Lepkosprężyste zachowanie tych polimerów przy częstotliwościach ultradźwiękowych pozostaje jednak słabo zbadane. Badanie to przedstawia protokół do oszacowania właściwości lepkosprężystych polimerów wydrukowanych w 3D i pokazania, jak je wykorzystać do analizy dynamiki metamateriału.

Charakterystyka rozpraszających elastycznych metamateriałów wytwarzanych w procesie wytwarzania przyrostowego

Wykorzystanie falowodów i wnęk fotonicznych zostało szeroko przyjęte przez społeczność fotoniczną w wielu różnych zastosowaniach. Dlatego produkcja i charakterystyka tych urządzeń cieszy się dużym zainteresowaniem. W artykule przedstawiono naszą technikę wytwarzania i dwie metody charakterystyki optycznej, a mianowicie: interferometrię (falowody) i rozpraszanie rezonansowe (wnęki).

Wytwarzanie i charakterystyka falowodów i wnęk wolnowodnych kryształów fotonicznych

Rozwijamy i charakteryzujemy nieuporządkowany światłowód polimerowy, który wykorzystuje poprzeczną lokalizację Andersona jako nowatorski mechanizm falowody. To mikrostrukturalne włókno może transportować małą zlokalizowaną wiązkę o promieniu porównywalnym z promieniem wiązki konwencjonalnych światłowodów.

Wytwarzanie i charakterystyka nieuporządkowanych światłowodów polimerowych do poprzecznej lokalizacji światła Andersona

Parametryczne wzbudzenia optomechaniczne zostały ostatnio eksperymentalnie zademonstrowane w mikroprzepływowych rezonatorach optomechanicznych za pomocą ciśnienia promieniowania optycznego i stymulowanego rozpraszania Brillouina. W artykule opisano wytwarzanie tych rezonatorów mikroprzepływowych wraz z metodologiami generowania i weryfikacji oscylacji optomechanicznych.

Produkcja i testowanie mikroprzepływowych oscylatorów optomechanicznych

Poznaj symulację, wytwarzanie i charakterystykę absorberów metamateriałowych THz z wykorzystaniem spektroskopii FTIR. Urządzenia osiągają ponad 80% absorpcji przy szczytach rezonansowych, znajdując zastosowanie w obrazowaniu i spektroskopii terahercowej.

Symulacja, wytwarzanie i charakterystyka absorberów metamateriałowych THz

Przeglądaj więcej filmów