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期刊信息
  • 主管单位:
  • 中国科学技术协会
  • 主办单位:
  • 中国仪器仪表学会、上海光学仪器研究所、中国光学学会工程光学专业委员会
  • 主  编:
  • 庄松林
  • 地  址:
  • 上海市军工路516号上海理工大学《光学仪器》编辑部
  • 邮政编码:
  • 200093
  • 联系电话:
  • 021-55270110
  • 电子邮件:
  • gxyq@usst.edu.cn
  • 国际标准刊号:
  • 1005-5630
  • 国内统一刊号:
  • 31-1504/TH
  • 邮发代号:
  • 单  价:
  • 15.00
  • 定  价:
  • 90.00
石墨烯动态调控太赫兹泄漏波的研究
Terahertz leaky wave dynamic modulation based on graphene
投稿时间:2018-04-03  
DOI:10.3969/j.issn.1005-5630.2019.01.009
中文关键词:  太赫兹  超表面  相位调制  生物传感器
英文关键词:terahertz  metasurface  phase modulation  biosensor
基金项目:国家自然科学基金资助项目(11604208);上海市科学技术委员会科研计划资助项目(16ZR1445600)
作者单位E-mail
张超世 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093 
 
程庆庆 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093 
 
陈麟 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093 
 
朱亦鸣 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093 
ymzhu@usst.edu.cn 
摘要点击次数: 3523
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中文摘要:
      设计了一种基于石墨烯动态调控太赫兹泄漏波的调制器件。通过调节石墨烯费米能级的大小,改变了金属-介质-石墨烯(MIG)超表面结构的共振响应,从而达到调控太赫兹泄漏波的功能。仿真结果表明:随着石墨烯费米能级从10 meV到60 meV和介质层厚度从20 μm到200 μm的变化,通过优化电控石墨烯MIG结构最终实现了35 GHz的频率扫描范围,并伴有电磁响应状态从过阻尼至欠阻尼的转变;在过阻尼状态下结构的电磁响应仅存在共振吸收而在欠阻尼状态下具有类电磁诱导透明现象,使具有这种显著变化特征的电控石墨烯MIG结构可应用于高灵敏的生物检测中。本器件具有构型简单、调控方便的特点,在生物分子和材料折射率检测等方面具有广泛的应用前景。
英文摘要:
      A terahertz leaky wave modulator based on graphene is designed. By changing the Fermi level of graphene, the resonance response of the metasurface based on metal-insulator-graphene (MIG) structures will be changed significantly, which modulates the properties of the terahertz leaky wave. The simulation results show that with the change of Fermi energy from 10 meV to 60 meV and the thickness of dielectric from 20 μm to 200 μm, the 35 GHz frequency scanning range is finally achieved by optimizing the electro-controlled graphene MIG structure, and the electromagnetic response state is changed from the over-damping state to the under-damping state. Meanwhile, it is found that the phenomenon of electromagnetically induced transparency (EIT) can be induced in the under-damping state, but there is only resonant absorption in the over-damping state. Therefore, the MIG structure with this remarkable feature can be applied to highly sensitive biological detection. The device has the characteristics of simple structure and convenient control. It has a wide application prospect in the detection of biomolecules and material refractive index.
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