“Terahertz”一词是1974年Fleming为描述迈克尔逊干涉仪的光谱线频率范围首次提出的。太赫兹(THz)波一般是指频率在100GHz-10THz、波长为3mm -30μm范围内的电磁波,其频率范围处于电子学与光子学的交叉区域。但在过去相当长的时间里,由于缺乏有效的产生波源和检测方法,相对于迅速发展成熟的微波和光学技术,太赫兹波段的研究进展相当缓慢,是电磁波谱中唯一尚未完全开发利用的频段。由于其所处的特殊位置,太赫兹波表现出一系列不同于其他电磁辐射的特殊性质,使得它具有广泛的应用前景。其学术价值和应用前景己经引起世界各国的广泛关注,是21世纪科学研究热点领域之一。目前,在全世界范围内形成了一股太赫兹科学技术的研究热潮,太赫兹领域发展极为迅速,而太赫兹新型人工电磁材料是其中最被看好的方向之一。新型人工电磁材料(Metamaterials)是一类由亚波长单元通过周期性或者非周期性排列而成的人工材料。这种人工电磁媒质可以通过精心设计其介电常数和磁导率(包括达到负值)来控制电磁波的传播方式,获得自然存在物质所不具备的多种独特性能,如负折射、完美透射、隐身大衣等。目前,新型人工电磁材料已在太赫兹频段实现,并且表现出优越的性能,被认为是填补“太赫兹空隙”的最有潜力的介质材料之一。近年来,太赫兹Metamaterials的相关研究逐渐成为热点,为太赫兹动态功能器件的开发应用拓宽了思路。本论文主要的研究内容和所得成果如下:1、从等效电路的角度设计出了太赫兹波段的动态蓝移器件,同时利用电磁仿真软件CST对设计的单元结构进行了数值模拟、结构优化与特性分析,并在此基础上,讨论了结构几何参量、基底材料等对单元结构谐振特性的影响,该影响规律对Metamaterials的设计有较大的参考价值,最后总结了动态器件的设计思路。2、分析了动态器件所需要的相变材料二氧化钒,研究了该材料在不同激光功率照射下的相变性能,这对太赫兹动态功能器件设计中,材料的选用有较大的参考价值。3、对太赫兹波段Metamaterials的加工技术进行了探索,结合自身在Metamaterials加工过程中所遇到的问题,归纳了加工时工艺性能对结构的影响以及各种材料加工时工艺的兼容性问题
