杨潇:基于相变材料的可调中波红外光学器件研究论文

杨潇:基于相变材料的可调中波红外光学器件研究论文

本文主要研究内容

作者杨潇(2019)在《基于相变材料的可调中波红外光学器件研究》一文中研究指出:电磁超表面具备许多非自然的、奇特的电磁物理特性,近些年备受国内外研究人员关注。相变材料由于其可调谐电磁响应,被应用于超表面领域,使得该领域的发展获得全新的动力。本论文基于相变材料Ge2Sb2Te5(GST),在中波红外波段提出了两种具有可调谐功能的光学器件:完美吸收器与滤波器,并从理论上分析了两种器件的性质。本文的研究内容如下:(1)提出一种基于GST超表面的偏振无依赖的中波红外可调谐完美吸收器。基于传统金属-介质-金属三层结构,我们于介质层引入高折射率的相变材料GST。研究发现,在入射光的垂直照射下,优化上层金属结构参数使其与入射面的阻抗相匹配,在结构内部诱导产生间隙等离子体共振,使得该结构在中波红外波段产生一个高效的光反射低谷,即光吸收峰。随着GST相态变化,在5.36.3微米波段内,其吸收峰仍能实现86%的高效光吸收性能。我们基于这个波段的高效吸收谱,实现了外界环境折射率变化的检测,并且利用强耦合理论研究了被探测分子的吸收谱。(2)提出一种基于GST超表面的偏振无依赖、中波红外可调谐的滤波器。采用GST微米圆柱形阵列结构,在入射光垂直照射下,高折射率的GST圆柱形结构会激发米氏共振。多极子散射截面和电磁近场分布分析显示对于非晶态GST圆柱在3.55微米波长处的共振类型为磁偶极子共振,通过改变尺寸参数来优化磁偶极子的初始共振位置,同时通过改变GST的相态也可改变磁偶极子的共振波长,从而获得宽谱滤波的功能。最后,还分别研究了入射光的偏振态和入射角度对透射峰的影响。结果表明,该超表面结构可以在中波红外获得高效的滤波功能,用以滤除非工作波段的干扰。

Abstract

dian ci chao biao mian ju bei hu duo fei zi ran de 、ji te de dian ci wu li te xing ,jin xie nian bei shou guo nei wai yan jiu ren yuan guan zhu 。xiang bian cai liao you yu ji ke diao xie dian ci xiang ying ,bei ying yong yu chao biao mian ling yu ,shi de gai ling yu de fa zhan huo de quan xin de dong li 。ben lun wen ji yu xiang bian cai liao Ge2Sb2Te5(GST),zai zhong bo gong wai bo duan di chu le liang chong ju you ke diao xie gong neng de guang xue qi jian :wan mei xi shou qi yu lv bo qi ,bing cong li lun shang fen xi le liang chong qi jian de xing zhi 。ben wen de yan jiu nei rong ru xia :(1)di chu yi chong ji yu GSTchao biao mian de pian zhen mo yi lai de zhong bo gong wai ke diao xie wan mei xi shou qi 。ji yu chuan tong jin shu -jie zhi -jin shu san ceng jie gou ,wo men yu jie zhi ceng yin ru gao she she lv de xiang bian cai liao GST。yan jiu fa xian ,zai ru she guang de chui zhi zhao she xia ,you hua shang ceng jin shu jie gou can shu shi ji yu ru she mian de zu kang xiang pi pei ,zai jie gou nei bu you dao chan sheng jian xi deng li zi ti gong zhen ,shi de gai jie gou zai zhong bo gong wai bo duan chan sheng yi ge gao xiao de guang fan she di gu ,ji guang xi shou feng 。sui zhao GSTxiang tai bian hua ,zai 5.36.3wei mi bo duan nei ,ji xi shou feng reng neng shi xian 86%de gao xiao guang xi shou xing neng 。wo men ji yu zhe ge bo duan de gao xiao xi shou pu ,shi xian le wai jie huan jing she she lv bian hua de jian ce ,bing ju li yong jiang ou ge li lun yan jiu le bei tan ce fen zi de xi shou pu 。(2)di chu yi chong ji yu GSTchao biao mian de pian zhen mo yi lai 、zhong bo gong wai ke diao xie de lv bo qi 。cai yong GSTwei mi yuan zhu xing zhen lie jie gou ,zai ru she guang chui zhi zhao she xia ,gao she she lv de GSTyuan zhu xing jie gou hui ji fa mi shi gong zhen 。duo ji zi san she jie mian he dian ci jin chang fen bu fen xi xian shi dui yu fei jing tai GSTyuan zhu zai 3.55wei mi bo chang chu de gong zhen lei xing wei ci ou ji zi gong zhen ,tong guo gai bian che cun can shu lai you hua ci ou ji zi de chu shi gong zhen wei zhi ,tong shi tong guo gai bian GSTde xiang tai ye ke gai bian ci ou ji zi de gong zhen bo chang ,cong er huo de kuan pu lv bo de gong neng 。zui hou ,hai fen bie yan jiu le ru she guang de pian zhen tai he ru she jiao du dui tou she feng de ying xiang 。jie guo biao ming ,gai chao biao mian jie gou ke yi zai zhong bo gong wai huo de gao xiao de lv bo gong neng ,yong yi lv chu fei gong zuo bo duan de gan rao 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自合肥工业大学的杨潇,发表于刊物合肥工业大学2019-09-23论文,是一篇关于相变材料论文,中波红外论文,吸收器论文,滤波器论文,合肥工业大学2019-09-23论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自合肥工业大学2019-09-23论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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