Этот протокол описывает моделирования, изготовления и характеристики ТГц метаматериала амортизаторов. Такие амортизаторы, в сочетании с соответствующим датчиком, применение в ТГц изображений и спектроскопии.
Методическая статья
Этот протокол описывает моделирования, изготовления и характеристики ТГц метаматериала амортизаторов. Такие амортизаторы, в сочетании с соответствующим датчиком, применение в ТГц изображений и спектроскопии.
Метаматериалы (MM), искусственные материалы разработаны, чтобы иметь свойства, которые не могут быть найдены в природе, были широко изучены, так как первая теоретическая 1 и экспериментальная демонстрация 2 их уникальные свойства. ММ может обеспечить высокую управляемый электромагнитный отклик, и на сегодняшний день были продемонстрированы в каждом технологически соответствующих спектральном диапазоне, включая оптический 3, ближней ИК-4, ИК середине 5, ТГц 6, миллиметровых волн 7, 8 и микроволновые радио 9 полос. Приложения включают идеальной линзы 10, датчики 11, телекоммуникаций 12, плащи невидимости 13 и фильтров 14,15. Недавно мы разработали одну полосу 16, двухдиапазонный 17 и 18 широкополосного ТГц метаматериала устройства поглотителя способны более 80% поглощения на резонансный пик. Концепция М. поглотителя EspeciallУ важным на ТГц частотах, где трудно найти сильных частотно-селективных ТГц амортизаторы 19. В нашем MM поглотителя терагерцового излучения поглощается в толщину ~ λ/20, преодолевая толщины ограничение традиционных амортизаторов длины волны квартала. MM амортизаторы естественно поддаются обнаружению ТГц приложений, таких как термодатчики, и если интегрирована с подходящими источниками ТГц (например, ЛКК), может привести к компактной, высокой чувствительностью, низкой стоимостью, в режиме реального времени ТГц системы визуализации.
Этот протокол описывает моделирования, изготовления и характеристик одну полосу и широкополосные поглотители ТГц ММ. Устройство, показанное на рисунке 1, состоит из поперечных металлических и диэлектрических слоев на верхней плоскости земли металл. Крестообразные структуры является примером электрических кольцевой резонатор (ERR) 20,21 и пары сильно однородное электрическое поле, но ничтожно в магнитном поле. По спаривания ERR с землей самолет, магнитная составляющая падающей волны ТГц индуцирует ток в разделах ERR, что параллельно направлению E-поля. Электрического и магнитного отклика может быть настроен независимо друг от друга и импеданс структуры соответствуют свободного пространства путем изменения геометрии ERR и расстояние между двумя металлическими элементами. Как показано на рисунке 1 (г), симметрия структуры приводит к поляризации нечувствительны ответ поглощения.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
1. Моделирование одной полосы ТГц метаматериала абсорбера
3D-вид моделирования установки показана на Рисунок 2.
Нагрузки ("Jove_sim"); # Нагрузках моделирования файлов F = GetData ("R95", "е"); # Получает отражение данные и данные о частоте от R95 монитор R = передач ("R95"); # R определяется как матрица, содержащая отражения данных = 1-R; # Рассчитывает поглощения Fthz = f/1e12; # Преобразует частоту ТГц Земельный участок (fthz, A, R, "Частота (ТГц)", "поглощение", "Отражение"); # Сюжета данных на одном графике Легенде ("поглощение", "Отражение");
Файл = "Jove_sim.csv"; # Экспорт данных в Excel импорт RM (имя файла); # Удалить файл, если он уже существует Лямбда = C / F; # Преобразует частоту волны Для (я = 1: длина (лямбда)) {
Написать (имя файла, num2str (F (I)) + "," + num2str (fthz (я)) + "," + num2str (R (I)) + "," + num2str ((я)) + " , ");
} # Выводит. CSV-файла в формат столбца частоты, отражения и поглощения
2. Изготовление одной полосы ТГц метаматериала абсорбера
На рисунке 3 Показывает наиболее важные шаги изготовления.
3. Характеристика одной полосы ТГц метаматериала абсорбера
Рисунок 4 Показывает основной инструмент ИК-макета.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Рисунок 5 () показывает, полученные в эксперименте и моделирование спектров поглощения для MM поглотителя с 3,1 мкм полиимида диэлектрической прокладкой. Эта структура имеет MM повторить периодом 27 мкм и размеры K = 26 мкм, L = 20 мкм, M = 10 мкм и N = 5 мкм. Экспериментальные измерения были выполнены также на образцах без ERR слоя, чтобы подтвердить, что поглощение стало следствием MM структуры, а не диэлектрик. 7,5 мкм полиимида образца, не ERR структура имеет максимум поглощения 5% во всем диапазоне...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Этот протокол описывает моделирования, изготовления и характеристики ТГц метаматериала амортизаторов. Важно, такие югу от длины волны структуры точно моделируется перед любым усилием стремится к дорогостоящим процедурам изготовления. Lumerical FDTD моделирования предоставлять информацию не только на MM спектр поглощения, но и расположение поглощения, необходимые знания, чтобы помочь размещения преобразователя и получить максимальный отклик. Кроме того, алгоритм оптимизации в Lumerical могут быть реализованы быстро созда...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Нет конфликта интересов объявлены.
Эта работа поддерживается инженерным и физическим научным исследованиям Совета грант № EP/I017461/1. Мы также хотели бы отметить вклад сыграл технический персонал Nanofabrication центра Вт Джеймс.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| Название Реагенты / Материал | Компания | Номер по каталогу | Комментарии |
| Lumerical FDTD | Lumerical | ||
| Кремниевая пластина | ИБР технологий | Односторонний полированный | |
| Plassys 450 MEB испарителя | Plassys Bestek | ||
| VM651 Primer | Dupont | ||
| PI2545 | Dupont | ||
| Метилизобутилкетон | Sigma-Aldrich | ||
| Изопропанол | Sigma-Aldrich | ||
| Plasmaprep5 баррель Ашер | Гала-Instrumente | ||
| VB6 грн EWF электронного пучка писателя | Vistec | ||
| Tanner L-Edit | Таннер Инк | ||
| Макет Beamer | GenISys Инк | ||
| Полиметилметакрилата (PMMA) | Sigma-Aldrich | 293261 Sigma-Aldrich | |
| БМП 66v / с ИК | Bruker | ||
| Щука 30spec отражение блок | Щука технологий | ||
| Hg дуговой лампы | Bruker | ||
| Au зеркало | Thor Labs | PF05-03-M01 | |
| Leica INM20 оптический микроскоп | Leica Microsystems | ||
| 6 мм Светоделитель Майларовый | Bruker |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Запросить разрешение на повторное использование текста или иллюстраций этой статьи JoVE
Запросить разрешение