全介质超周期光栅太赫兹波段宽带完美反射器设计
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作者:
作者单位:

(光学与电子科技学院,中国计量大学,杭州 310018)

作者简介:

井绪峰(1984-),研究生导师, 副教授,主要研究方向为太赫兹光电器件,超材料,超表面 .

通讯作者:

中图分类号:

基金项目:

浙江省自然科学基金(LY17F050009)、国家自然科学基金(61405182,61308090)和留学人员择优资助人才项目资助的课题资助项目 (光学与电子科技学院,中国计量大学,杭州 310018)


Design of an all-dielectric ultra-period grating terahertz broadband perfect r eflector
Author:
Affiliation:

(Institute of Optoelectronic Technology,China Jiliang University,Hangzhou 310018,China)

Fund Project:

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    摘要:

    提出一种超周期全介质光栅结构,该类结构在单 个周期内具有多个不同宽度亚单 元光栅条,基于优化超周期单元结构的占空比、高度以及光栅条宽度等几何参数,实现太赫 兹波段(1.2 THz)宽带完美反射特性 。利用S-参数反演算法,有效提取亚波长超周期 全介质光栅结构的等效参数,包括等效折射率、等效介电常数、等效磁导率以及等效阻抗。 分析超周期光栅结构等效参数,结合完美反射条件,证实该类光栅结构的宽带完美反射特性 。 基于矢量全波计算方法,数值模拟超周期光栅结构的电磁场分布,揭示其宽带太赫兹波完美 反射Mie氏谐振特性和电磁耦合 特性。

    Abstract:

    In this paper, we propose a ultra-period all-dielectric grating metamaterial structure.This structure has multiple sub-cell structure in a single big perio d.By optimizing the structure parameters of the super-period grating structure,such as the duty cy cle,height and the width of the grating strip,the broadband perfect reflection is achieved with th e bandwidth of 1.2-2.0THz. Through the S-parameter inversion algorithm,the equivalent parameters of the s ub-wavelength superperiodic all-dielectric grating structure are extracted,including equiva lent refractive index, equivalent permittivity,equivalent magnetic permeability and equivalent impedan ce.By analyzing the equivalent parameters and combining the perfect reflection conditions,the p erfect reflection characteristics of the super-period grating structure proposed in this paper ar e confirmed.Based on the full-wave vector numerical simulation method,the electromagnetic field dis tribution characteristics of the super-period grating structure are calculated,and the Mie resonance characteristics and electromagnetic coupling characteristics of the broadband te rahertz perfect reflection super-period grating structure are analyzed.

    参考文献
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    引证文献
引用本文

谢靖文,井绪峰.全介质超周期光栅太赫兹波段宽带完美反射器设计[J].光电子激光,2019,30(4):365~375

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  • 收稿日期:2018-07-30
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  • 在线发布日期: 2019-05-28
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