CN213752997U - 一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构 - Google Patents
一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构 Download PDFInfo
- Publication number
- CN213752997U CN213752997U CN202023226622.6U CN202023226622U CN213752997U CN 213752997 U CN213752997 U CN 213752997U CN 202023226622 U CN202023226622 U CN 202023226622U CN 213752997 U CN213752997 U CN 213752997U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- srr
- electromagnetic induction
- ring
- asymmetric
- split resonators
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构，属于超稳定型电磁诱导透明超表面技术领域。一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构，其中太赫兹超表面由多个聚酰亚胺基底上尺寸相同的C1‑SRR和C2‑SRR半圆环分裂谐振器和C3‑SRR和C4‑SRR半圆环分裂谐振器组成的结构单元在同一平面上周期性排列而成。本实用新型基于LC共振和Fano共振的原理，通过此种方式本实用新型可获得较大的带宽，很好地解决了由于超材料的谐振特性限制了在太赫兹频谱范围内对透明窗口宽度的拓展的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及超稳定型电磁诱导透明超表面技术领域，具体是一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构。
背景技术
电磁感应透明(EIT)现象最早是在三能级原子系统实验中发现的，是一个用两束光同时照射到原子介质，使得其中一束光能够在与原子跃迁共振时通过原子介质而不产生吸收和反射的现象，它在慢光、生物化学传感、滤波等方便都有潜在的应用，近年来出现了许多关于它的研究。由于EIT所需的实验条件苛刻，需光泵浦和极端低温等，人们提出了基于超材料来实现类电磁诱导透明效应，即类EIT。类eit的超材料具有设计灵活、易于实现等优点，但由于超材料的谐振特性，基于超材料的EIT效应只能在窄的频率范围内实现。
中国专利公开了一种超稳定型电磁诱导透明超表面，(授权公告号CN211655017U)其太赫兹超表面由多个硅基底上尺寸相同的几字型折线金属条和双U型开口金属环组成的结构单元在同一平面上周期性排列而成，虽为改变结构单元的相对位置也依然具有比相对稳定的结果，但其带宽较窄，使用范围受限。因此，本实用新型提供了一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构，以解决上述提出的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种非对称的基于超材料的电磁感应透明结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构，其中太赫兹超表面由多个聚酰亚胺基底上尺寸相同的C1-SRR和C2-SRR半圆环分裂谐振器和C3-SRR和C4-SRR半圆环分裂谐振器组成的结构单元在同一平面上周期性排列而成，周期性结构单元包括C1-SRR和C2-SRR半圆环分裂谐振器与C3-SRR和C4-SRR半圆环分裂谐振器组，所述C1-SRR和C2-SRR半圆环分裂谐振器与C3-SRR和C4-SRR半圆环分裂谐振器组共同组成了两个同心环，所述两个同心环形成了金属环形谐振器，所述金属环形谐振器上开设有切口，且切口的宽度为a。
作为本实用新型进一步的方案，所述的结构单元为亚波长微结构单元。
作为本实用新型再进一步的方案，所述聚酰亚胺基底厚为25μm，金属环形谐振器厚度为0.2μm。
作为本实用新型再进一步的方案，所述C1-SRR和C2-SRR半圆环分裂谐振器共同组成外环，C3-SRR和C4-SRR半圆环分裂谐振器组共同组成内环。
作为本实用新型进一步的方案，所述金属环形谐振器的外环外径为R2，所述金属环形谐振器的内环内径为R1，所述金属环形谐振器的内环外径为R3,所述金属环形谐振器的内环内径为R4，其中，R1＝19μm、R2＝25μm、R3＝17μm、R4＝11μm、a＝2μm。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
本实用新型基于LC共振和Fano共振的原理，通过此种方式本实用新型可获得较大的带宽，很好地解决了由于超材料的谐振特性限制了在太赫兹频谱范围内对透明窗口宽度的拓展的问题。
附图说明
图1为一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构的结构示意图一。
图2为一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构的结构示意图二。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参阅图1～2，本实用新型专利的设计都是使用CST Microwave Studio软件进行仿真与计算，设置尺寸单位为μm、频率单位THz，选择沿x轴和Y轴作为周期性的边界条件，沿z轴方向即垂直于圆环面的磁场入射超材料基本单元，所不同的地方在于本实用新型中其中太赫兹超表面由多个聚酰亚胺基底上尺寸相同的C1-SRR和C2-SRR半圆环分裂谐振器和C3-SRR和C4-SRR半圆环分裂谐振器组成的结构单元在同一平面上周期性排列而成，周期性结构单元包括C1-SRR和C2-SRR半圆环分裂谐振器与C3-SRR和C4-SRR半圆环分裂谐振器组，其中C1-SRR和C2-SRR半圆环分裂谐振器与C3-SRR和C4-SRR半圆环分裂谐振器组组成了金属环形谐振器，所述金属环形谐振器为两个同心环，所述金属环形谐振器由0.2微米厚的金制成，且金的电导率为4.561*10^7(S/m)的有损金属，所述金属环形谐振器上设有切口，且切口的宽度为a,所述金属环形谐振器外环C1-SRR与C2-SRR的间隙a＝2μm，所述金属环形谐振器的外环外径为R2，所述金属环形谐振器的内环内径为R1，所述金属环形谐振器的内环外径为R3,所述金属环形谐振器的内环内径为R4，其中，R1＝19μm、R2＝25μm、R3＝17μm、R4＝11μm、a＝2μm，使用光刻工艺在25微米厚的聚酰亚胺基底上形成图案，在每个单元结构中，衬底所用的材料为无损耗的聚酰亚胺，其介电系数ε＝3.5，其中，g代表不对称度为，环中心到间隙中心的相对距离，具体地，g＝0.5*a+弦心。
本实用新型的工作原理是：
LC共振和Fano共振，其中LC共振是电感和电容共，Fano共振是一种明显的非对称线性现象，是线宽较宽的共振和线宽较窄的共振之间的破坏性干扰的结果，法诺共振越强，C1-SRR和C2-SRR、C3-SRR和C4-SRR臂之间的表面电流差异越大，法诺共振是漏模和耦合偶极子模式下的电感耦合，其中偶极模式的频移是由C1-SRR和C2-SRR分裂谐振器与C3-SRR和C4-SRR分裂谐振器的光学长度的微小变化引起的；
法诺模式的频移是由间隙中受限电场的微小变化引起的，法诺共振与LC共振相互作用能导致频移更加明显，且法诺共振的强度强烈依赖于不对称参数，通过此种方式本实用新型可获得较大的带宽。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构，其特征在于，其中太赫兹超表面由多个聚酰亚胺基底上尺寸相同的C1-SRR和C2-SRR半圆环分裂谐振器和C3-SRR和C4-SRR半圆环分裂谐振器组成的结构单元在同一平面上周期性排列而成，周期性结构单元包括C1-SRR和C2-SRR半圆环分裂谐振器与C3-SRR和C4-SRR半圆环分裂谐振器组，所述C1-SRR和C2-SRR半圆环分裂谐振器与C3-SRR和C4-SRR半圆环分裂谐振器组共同组成了两个同心环，所述两个同心环形成了金属环形谐振器，所述金属环形谐振器上开设有切口，且切口的宽度为a。
2.根据权利要求1所述的一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构，其特征在于，所述的结构单元为亚波长微结构单元。
3.根据权利要求1所述的一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构，其特征在于，所述聚酰亚胺基底厚为25μm，金属环形谐振器厚度为0.2μm。
4.根据权利要求1所述的一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构，其特征在于，所述C1-SRR和C2-SRR半圆环分裂谐振器共同组成外环，C3-SRR和C4-SRR半圆环分裂谐振器组共同组成内环。
5.根据权利要求1所述的一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构，其特征在于，所述金属环形谐振器的外环外径为R2，所述金属环形谐振器的内环内径为R1，所述金属环形谐振器的内环外径为R3,所述金属环形谐振器的内环内径为R4，其中，R1＝19μm、R2＝25μm、R3＝17μm、R4＝11μm、a＝2μm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023226622.6U CN213752997U (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202023226622.6U CN213752997U (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN213752997U true CN213752997U (zh) | 2021-07-20 |
Family
ID=76836806
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202023226622.6U Expired - Fee Related CN213752997U (zh) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | 一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN213752997U (zh) |
-
2020
- 2020-12-28 CN CN202023226622.6U patent/CN213752997U/zh not_active Expired - Fee Related
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Binfeng et al. | Fano resonances in a plasmonic waveguide system composed of stub coupled with a square cavity resonator | |
| Wang et al. | Double Fano resonances due to interplay of electric and magnetic plasmon modes in planar plasmonic structure with high sensing sensitivity | |
| Zhu et al. | Electromagnetically induced transparency metamaterials: theories, designs and applications | |
| Wu et al. | Flexible terahertz metamaterial filter with high transmission intensity and large tuning range for optical communication application | |
| Zhu et al. | An approach to configure low-loss and full transmission metamaterial based on electromagnetically induced transparency | |
| Qin et al. | Triple plasmon-induced transparency and dynamically tunable electro-optics switch based on a multilayer patterned graphene metamaterial | |
| Li et al. | Asymmetric excitations of toroidal dipole resonance and the magnetic dipole quasi-bound state in the continuum in an all-dielectric metasurface | |
| Asgari et al. | Tunable graphene-based mid-infrared band-pass planar filter and its application | |
| Jin et al. | Dark mode tailored electromagnetically induced transparency in terahertz metamaterials | |
| CN213752997U (zh) | 一种非对称基于太赫兹超材料的电磁感应透明结构 | |
| Guo et al. | Band-stop filter based on tunable Fano resonance and electromagnetically induced transparency in metal-dielectric-metal waveguide coupling systems | |
| Zhao et al. | Dipole and quadrupole trapped modes within bi-periodic Silicon particle array realizing three-channel refractive sensing | |
| Wang et al. | Tunable terahertz slow light with hybrid coupling of a magnetic toroidal and electric dipole metasurface | |
| Wang et al. | Symmetry breaking and resonances hybridization in vertical split ring resonator metamaterials and the excellent sensing potential | |
| CN215008587U (zh) | 一种太赫兹波段的超表面类电磁诱导透明共振装置 | |
| CN110311290B (zh) | 一种基于光敏硅的太赫兹多频线性频率转换器 | |
| CN111064007B (zh) | 可调多通道类电磁诱导透明超表面光学材料 | |
| Jiang et al. | Double Fano resonances and electromagnetically induced transparency-like optical response achieved by breaking the symmetry of two double-split rings | |
| Chern et al. | Bound states in the continuum in asymmetric dual-patch metasurfaces | |
| He et al. | Convert from Fano resonance to electromagnetically induced transparency effect using anti-symmetric H-typed metamaterial resonator | |
| CN110416683B (zh) | 一种高品质因子全介质超材料环形偶极谐振装置 | |
| Hu et al. | Flexibly designed polarization-independent electromagnetically induced transparency-like effect via hybrid metal–dielectric terahertz metamaterial | |
| Fu et al. | Demonstration of bound states in the continuum in substrate integrated waveguides | |
| Zhao et al. | Investigation of mechanism: spoof surface plasmon polaritons on composite periodic metal metasurface with multi-grooves | |
| Li et al. | Actively Reconfigurable Valley Topological Edge and Corner States in Photonic Crystals Based on Phase Change Material Ge 2 Sb 2 Te 5 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20210720 Termination date: 20211228 |