可调和和超窄带多功能特拉赫兹设备使用基于异构型石墨烯的超波形元材料

科学领域:

• 光子学和元材料研究
• 特拉赫兹 (THz) 技术技术
• 基于石墨烯的设备

背景情况:

• 石墨烯的独特特性使其适用于先进的光学应用.
• 超材料为控制电磁波提供了新的方法.
• 太赫兹技术需要高效和可调节的设备.

研究的目的:

• 提出和分析一种基于石墨烯的新型异构型高压元材料 (AGHMM) 结构.
• 为了证明这种结构在各种THz设备中的应用.
• 为了突出提议的设计可以实现的性和高性能.

主要方法:

• 使用转移矩阵方法 (TMM) 的数值模拟.
• 通过有效媒介理论 (EMT) 进行分析.
• 三维有限差异时间域 (3D-FDTD) 模拟.
• 在接口上研究光学Tamm状态 (OTS).

主要成果:

• 观察到来自OTS的急性缺陷模式.
• 已证明可调节的电光调制器具有高灭光率 (24.75dB) 和低损耗 (0.05dB).
• 实现了可调节的偏振器,其极化灭绝比 (PERs) 高达76.8dB的记录.
• 实现了具有高质量因子 (高达75314) 的多频段调节过器.
• 开发了一种具有99.8%吸收率和超窄FWHM (0.00055 THz) 的窄带完美吸收器.

结论:

• 拟议的AGHMM结构是THz应用的多功能平台.
• 设备性能可以通过入射角度和石墨烯化学潜力进行调整.
• 取得的结果代表了THz设备技术的重大进步.