基于超材料結(jié)構(gòu)高Q太赫茲濾波器的研究.pdf

1、本文在時域有限差分理論和半導體微納工藝基礎上開展了基于鏡像非對稱結(jié)構(gòu)超材料太赫茲(THz)濾波器的研究。基于鏡像非對稱結(jié)構(gòu)，設計了不同尺寸的高品質(zhì)因子(Q)濾波器，器件工作頻率在0～1THz。模擬結(jié)果表明，濾波器Q值超過20，同時插入損耗低于-3dB。對單元結(jié)構(gòu)在共振頻率下的電場強度和電流密度分布進行了分析，結(jié)果表明非對稱結(jié)構(gòu)在開口處的電場強度最高，此時偶極子共振被局域在開口處，發(fā)生LC共振。感應電流在相鄰開口環(huán)中呈異相分布，引起了太赫

2、茲電磁場的干涉相消，減少了輻射損耗，提高了Q值。
　　基于微納米加工技術(shù)，我們采用雙層膠剝離技術(shù)，制備了不同尺寸結(jié)構(gòu)的濾波器，并在太赫茲時域光譜(THz-TDS)系統(tǒng)中進行了器件性能的測試，發(fā)現(xiàn)實驗結(jié)果與模擬結(jié)果很好的吻合，但是插入損耗出現(xiàn)較大偏差。分析了產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因，主要來自于微納工藝的局限性。基于這種工藝的局限性，我們改進了工藝和器件設計方案，在開口處進行了補償設計，重新制備了濾波器。實驗結(jié)果表明，器件改進后結(jié)構(gòu)開口處電