THz metamalzeme Emiciler Simülasyon, Üretimi ve Karakterizasyonu

Summary

Bu protokol THz metamalzeme emiciler simülasyon, imalat ve karakterizasyonu özetliyor. Böyle emiciler, uygun bir sensör ile birleştiğinde, THz görüntüleme ve spektroskopi uygulamaları var.

Abstract

Metamalzemeler (MM), doğada bulunan olmayabilir özelliklere sahip olacak biçimde işlenmiş yapay malzemeler, yaygın olarak kendi eşsiz özelliklerini ilk ¹ teorik ve deneysel gösteri ² yana araştırılmıştır. MMS derece kontrollü elektromanyetik yanıtı sağlayabilir, ve bugüne kadar IR ^4, orta kızılötesi ^5, THz ⁶ mm dalga ^7, mikrodalga ⁸ ve radyo ⁹ bantları yakınındaki optik ³ dahil olmak üzere her teknolojik ilgili spektral aralığı içinde gösterilmiştir. Uygulamalar mükemmel lensler ^10, sensörler ^11, telekomünikasyon ^12, görünmezlik pelerinleri ¹³ ve filtreler ^14,15 içerir. Biz son zamanlarda tek band ^16, dual bant ¹⁷ ve rezonans zirvesinde daha büyük% 80 emilim yeteneğine genişbant ¹⁸ THz metamalzeme emici cihazları geliştirdik. Bir MM emici kavramı especiall olduğunugüçlü frekans seçici THz emiciler ¹⁹ bulmak zordur THz frekansları y önemlidir. Yazın MM emici olarak THz radyasyon geleneksel çeyrek dalga boyu emiciler kalınlık sınırlama üstesinden, ~ λ/20 bir kalınlık emilir. MM emiciler doğal, termal sensörler gibi THz algılama uygulamaları, kendilerini borç ve uygun THz kaynakları ile entegre halinde (örneğin QCLs), kompakt, yüksek hassasiyetli, düşük maliyetli, gerçek zamanlı THz görüntüleme sistemleri yol açabilir.

Introduction

Bu protokol tek ve geniş bant THz MM emiciler simülasyon, imalat ve karakterizasyonu açıklar. Şekil 1 'de gösterilen cihaz, bir metal ve bir metal çapraz bir yatay düzleme üzerinde bir dielektrik katmandan oluşur. Haç şekilli bir yapı rezonatör elektrik halkası (HATA) ^20,21 ve kuvvetle düzgün bir elektrik alanlarına çiftler, ancak ihmal edilebilir bir manyetik alan için bir örnektir. Bir zemin düzlemi ile ERR eşleştirme olarak, olay THz dalga manyetik bileşen E-alan yönüne paralel olan ERR bölümlerinde bir akıma neden olmaktadır. Elektrik ve manyetik tepki daha sonra bağımsız olarak ayarlanmış ve yapısının empedansı ERR geometrisi ve i....

Protocol

1 olur. Tek Bant THz metamalzeme AMORTİSÖR Simülasyonu

Bir 3D görünümde gösterilir Şekil 2.

1. Lumerical FDTD THz metamalzeme soğurucu iletimi, yansıma ve emme özelliklerini optimize etmek için kullanılır. Tüm üniteler mikron 'de verilmiştir.
2. THz Define sol tıklama ile malzeme özellikleri Polyimide Malzemeler, Add (n, k) malzeme Ve k n olarak 1.68 ve 0.06 girerken. Çift sol "yeni malzeme 1" üzerine tıklayın ve yeniden adlandırın "poliimid". "Teorik ya da deneysel kırılma endeksi verileri mevcut ise bir can unutmayın Örneklenmiş veri eklemek " Malzeme özellikleri tanıml....

Results

Şekil 5 (a) kalın bir 3.1 mikron olan bir MM soğurucu için deneysel olarak elde edilmiş ve simüle absorpsiyon spektrumları dielektrik boşluk poliimid göstermektedir. Bu MM yapısı 27 mikron ve boyutlar K = 26 mikron, L = 20 mikron, M = 10 mikron ve N = 5 mikron bir tekrarı-dönemi vardır. Ki hiç bir şekilde emme dielektrik MM yapısının bir sonucu olduğu ve olmadığını teyit etmek tabaka ERR ile deneysel ölçüm de numune üzerinde gerçekleştirilmiştir. Herhangi bir yapı, frekans aralığı boyunca% 5 arasında bi.......

Discussion

Bu protokol THz metamalzeme emiciler simülasyon, imalat ve karakterizasyonu açıklar. Bu herhangi bir çaba pahalı fabrikasyon işlemleri kararlıdır önce temel tür alt-dalga yapıları doğru simüle olmasıdır. Lumerical FDTD simülasyonlar MM emilme tayfı, sadece ilgili bilgiler, aynı zamanda, bir transdüser yerleştirme yardımcı olmak ve maksimum tepki elde etmek için emme konumu, gerekli bilgiyi sağlamaktadır. Ayrıca Lumerical olarak optimizasyon algoritması hızla liyakat önceden tanımlanmış bir rakam (örneğin, freka.......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
Reaktif / Malzeme Adı	Şirket	Katalog Numarası	Yorumlar
Lumerical FDTD	Lumerical
Silikon gofret	IDB teknolojileri		Cilalı Tek taraflı
Plassys 450 MEB evaporatör	Plassys Bestek
VM651 Astar	Dupont
PI2545	Dupont
Metil İzobütil Keton	Sigma-Aldrich
İzopropanol	Sigma-Aldrich
Plasmaprep5 varil Asher	Gala Instrumente
VB6 UHR EWF elektron demeti yazar	Vistec
Tanner L-Düzenle	Tanner A.Ş.
Düzen Beamer	Genisys A.Ş.
Polimetil metakrilat (PMMA)	Sigma-Aldrich	293261, Sigma-Aldrich
IFV 66V / s FTIR	Bruker
Pike 30spec yansıma ünitesi	Pike Teknolojileri
Hg ark lambası	Bruker
Au ayna	Thor Labs	PF05-03-M01
Leica INM20 Optik Mikroskop	Leica Microsystems
6 mm Mylar ışın ayıracı	Bruker