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《可調(diào)太赫茲與光學超材料-論文.pdf》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第7卷第3期中國光學Vo1.7No.32014年6月ChineseOpticsJun.2014文童編號2095—1531(2014)03-0349—16可調(diào)太赫茲與光學超材料張檢發(fā),袁曉東,秦石喬(國防科學技術(shù)大學光電科學與工程學院,湖南長沙410073)摘要:本文對可調(diào)太赫茲與光學超材料的研究進展進行了綜述,并對其發(fā)展趨勢和應(yīng)用前景進行了展望。可以預見,可調(diào)超材料將繼續(xù)成為超材料研究中的熱點課題,并將成為引領(lǐng)光學器件和光學系統(tǒng)變革的潛在技術(shù)途徑,對光學和太赫茲技術(shù)的發(fā)展將產(chǎn)生深遠的影響。關(guān)鍵詞:可調(diào);太赫茲;光學;超材料中圖分類號:0439;TN214文獻標識碼:Ad
2、oi:10.3788/C0.20140703.0349TunableterahertzandopticalmetamaterialsZHANGJian.fa.YUANXiao—dong,QINShi—qiao(CollegeofOptoelectronicScienceandEngineering,NationalUniversityofDefenseTechnology,Changsha410073,China)Correspondingauthor.E—mail:jfzhang85@nudt.edu.cnAbstract:Thispaperreviewsrecent
3、developmentsoftunableTHzandopticalmetamaterialsandgivesinsightsint0thetrendoffutureresearchinthisfieldaswellasthepotentialapplications.Itcanbeexpectedthattuna—blemetamateria1swillremaintobeahottopicinmetamaterialsandtheirdevelopmentsmayleadtoarevolutioninoptica1devicesandsystemsandmakead
4、eepimpactonthedevelopmentofphotonicandTHztechnolo‘gY·Keywords:tunable;terahertz;optical;metamaterials收稿日期:2013—12—16;修訂日期:2014-02—18基金項目:國家自然科學基金資助項目(No.11304389)350中國光學第7卷媒質(zhì)的混合結(jié)構(gòu)超材料等。從調(diào)制方式來1引言說,有熱調(diào)制、電調(diào)制、磁場調(diào)制和光調(diào)制等。從被調(diào)制的電磁波特性來說,有振幅調(diào)制、共振頻率在過去的十多年中,電磁超材料(metamateri—調(diào)制、相位調(diào)制等。als)吸引了人們廣泛的研究興趣
5、。電磁超材料是可調(diào)超材料在各個波段都有重要的研究價由亞波長結(jié)構(gòu)單元組成,具有自然界材料所沒有值。本文主要論述太赫茲和光學波段可調(diào)超材料的新穎電磁特性的人工結(jié)構(gòu)材料¨。根據(jù)電磁的發(fā)展情況。本文在介紹不同類型可調(diào)太赫茲和超材料工作的頻譜范圍,可以將它簡單地劃分為光學超材料的工作原理的同時,著重從應(yīng)用的角微波超材料、太赫茲超材料及光學超材料。電磁度進行一些討論,并對其未來的發(fā)展趨勢進行分超材料最早是在微波頻率段實現(xiàn)的,隨后很快發(fā)析。關(guān)于可調(diào)超材料,已經(jīng)有一些綜述性的文獻,展到從太赫茲到紅外及可見光的幾乎整個電磁頻如N.Zheludev等人的“Frommetamaterials
6、to譜范圍。超材料的研究已經(jīng)遠遠超出了最初metadevices”【)41,A.Liu等人的“Micromachined的“負折射材料”或者“左手材料”[9-10]的范疇。tunablemetamaterials:areview”[,A.Boardman在超材料的基礎(chǔ)上,人們又提出了超表面(meta—等人的“Activeandtunablemetamaterials”lj等。surface)?。,超器件(metadevice)等新的概這些文獻論述的角度和范圍各有側(cè)重,本文與這念。如今,一方面人們依然在探索超材料的新穎些文獻相互補充,為讀者了解可調(diào)光學與太赫茲特性和物理現(xiàn)
7、象,另一方面則將注意力轉(zhuǎn)向超材超材料提供了一個更全面的視野。料的實際應(yīng)用。超材料在光的偏振、相位和振幅控制方面具2可調(diào)超材料的基本工作原理有許多傳統(tǒng)光學材料和器件無法比擬的獨特優(yōu)勢,在新型光學元件的開發(fā)方面具有巨大潛力。超材料通常由亞波長的共振結(jié)構(gòu)單元組成。利用超材料對光的超??刂颇芰梢詫崿F(xiàn)一些新盡管包括陶瓷。、高折射率半導體刪在內(nèi)的的元件,如寬帶圓偏振器J、新型完美吸收介質(zhì)材料等都被用做制作超材料的基質(zhì),但大多器_2ol、具有無相差成像能力的平面透鏡。]數(shù)超材料的結(jié)構(gòu)單元都是由金、銀等貴金屬構(gòu)成。等?;诔牧希貏e是平面超材料的光學